多功能數(shù)字全息激光干涉直寫系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、微光學(xué)是一個新的光學(xué)學(xué)科分支，該學(xué)科包含先進(jìn)的技術(shù)與密集的前沿知識，微光學(xué)元件在眾多領(lǐng)域起著無可替代的作用。但是微光學(xué)元件的制作已經(jīng)不能通過傳統(tǒng)的加工工藝實現(xiàn)，只能通過微制造技術(shù)來實現(xiàn)。激光干涉直寫是一種新興的微制造技術(shù)，結(jié)合光的衍射和干涉原理，通過空間光調(diào)制器改變光束的干涉方式，便可以在光學(xué)記錄材料表面制作出所需要的光刻結(jié)構(gòu)。該技術(shù)具有高分辨率、高效率的特點，且設(shè)備成本造價相對較低，因此開展激光干涉光刻技術(shù)的研究具有重要的意義。本文提

2、出了一種新型激光干涉直寫系統(tǒng)的研制方法，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，實際光刻分辨率可達(dá)微米量級，在光刻實驗中已實現(xiàn)衍射光學(xué)元件的制作以及微光學(xué)結(jié)構(gòu)的加工，并得到良好的實驗結(jié)果。
　　論文第一章從課題的背景和意義出發(fā)，對微光學(xué)制造技術(shù)的方法以及國內(nèi)外進(jìn)展進(jìn)行了綜述，簡要介紹了全息術(shù)與計算全息，并介紹了本課題的主要研究工作。第二章從激光干涉光刻技術(shù)出發(fā)，介紹了激光干涉直寫系統(tǒng)中所用到的激光干涉光刻理論、光柵衍射理論以及全息光學(xué)理論。第三、

3、第四和第五章是論文的主體—作者完成的工作，包括激光干涉直寫系統(tǒng)的設(shè)計與硬件選型、數(shù)字圖像處理算法與軟件編寫、系統(tǒng)性能的測試與光刻實驗的評估。
　　第三章是系統(tǒng)的整體設(shè)計與硬件選型，首先根據(jù)光學(xué)微納結(jié)構(gòu)的刻蝕需求確立激光干涉直寫系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)，根據(jù)設(shè)計目標(biāo)確定構(gòu)成系統(tǒng)的子系統(tǒng)設(shè)計，完成系統(tǒng)的整體設(shè)計方案，并對該系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行介紹。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計方案進(jìn)行相關(guān)關(guān)鍵器件的選型，保證所選取器件的性能參數(shù)可以達(dá)到設(shè)計要求。
　　第四

4、章是圖像處理算法與系統(tǒng)控制軟件的介紹，數(shù)字圖像處理算法主要介紹了衍射光學(xué)元件、光學(xué)可變圖像、消色散光變圖像以及計算全息圖的制作，算法程序由MATLAB軟件編程實現(xiàn)。系統(tǒng)控制軟件首先進(jìn)行功能分析，將功能模塊具體化，設(shè)計軟件工作流程，最后根據(jù)功能模塊與工作流程進(jìn)行軟件的編寫，編寫采用C＃語言，基于VS2008開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)了系統(tǒng)控制軟件的制作。
　　第五章是激光干涉直寫系統(tǒng)的實現(xiàn)與光刻實驗的介紹，首先根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計方案進(jìn)行系統(tǒng)的搭建，