基于微光學器件數(shù)字分形掩模技術(shù)的研究與應用.pdf

1、隨著激光技術(shù)和微細加工技術(shù)的發(fā)展，微光學元件特別是衍射微透鏡在現(xiàn)代通訊、軍事應用、空間技術(shù)、超精加工、信息處理、生物醫(yī)學及娛樂消費等眾多領(lǐng)域中的廣泛應用，與微光學領(lǐng)域相關(guān)的設(shè)計、制作與應用技術(shù)的研究受到越來越多的重視。 本文針對如何提高微光學的橫向分辨率及目前傳統(tǒng)的灰階掩模存在高頻信息容易丟失等問題進行研究，提出了數(shù)字分形掩模技術(shù)，并以折衍混合器件為實例，對數(shù)字分形掩模技術(shù)的應用進行分析。該技術(shù)利用自行研制的基于DMD(Digi

2、tal Micromirror Device)數(shù)字掩模技術(shù)的精縮投影曝光系統(tǒng)，將計算機生成的數(shù)字掩模圖形等效成灰度掩模，然后經(jīng)DMD精縮投影成像到涂有光刻膠的玻璃基板上，最后經(jīng)過顯影、刻蝕制作衍射微透鏡。數(shù)字分形掩模技術(shù)可以提高微光學器件的橫向分辨率，增強器件的衍射效率。其中重點介紹了臺階分形掩模技術(shù)，周期分形掩模技術(shù)和混合分形掩模技術(shù)。 由于折衍混合光學成像系統(tǒng)相對于純衍射元件成像而言，具有寬的工作波長范圍，充分利用了傳統(tǒng)光學

3、元件和衍射光學元件各自的特點，有效的簡化光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、減輕重量、縮小體積和改善成像質(zhì)量?；诖?，本文利用ZEMAX軟件設(shè)計了折衍混合器件,并以機載折衍混合器件為實例，具體分析了數(shù)字分形掩模技術(shù)的應用。首先，利用VC編程，設(shè)計出針對折衍混合器件衍射面的分形掩模的模擬軟件；然后，基于DMD數(shù)字灰度掩模制作系統(tǒng)進行實驗，給出了仿真和實驗結(jié)果，并對各種數(shù)字分形掩模技術(shù)的優(yōu)越性進行分析，證明了數(shù)字分形掩模技術(shù)的優(yōu)越性。 對于器件的制作誤差