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《纳米技术与精密工程》2015,(4)
相比类矩形槽罗兰光栅,闪耀罗兰光栅的衍射效率较高,更有利于光谱分析仪器的设计与应用,而国内外尚无产品级闪耀罗兰光栅产品.本文通过类矩形槽形及闪耀槽形的衍射效率优化设计及对比,获得了闪耀槽形优化设计结果;利用反应离子束刻蚀设备制作出3块200~450 nm波段、线密度为2 400 gr/mm、口径为Φ63.5 mm的闪耀罗兰光栅,其中光栅2的峰值衍射效率达到了65%@220 nm,较HORIBA Jobin Yvon公司生产的类矩形槽罗兰光栅产品整体衍射效率高25%,与理论衍射效率相当.实验结果表明,本文所采用的反应离子束刻蚀工艺可实现高衍射效率闪耀罗兰光栅制作,且工艺可控、稳定,所制作的闪耀罗兰光栅衍射效率高于国外同类产品. 相似文献
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光刻胶灰化用于全息离子束刻蚀光栅制作 总被引:1,自引:0,他引:1
针对全息离子束刻蚀衍射光栅制作中,光刻胶光栅浮雕图形的制作是至关重要和困难的,引入伤反应离子刻蚀对光刻胶光栅进行灰化处理,给出光刻胶灰化技术在全息离子束刻蚀衍射光栅制作闪耀光栅、浅槽矩形位相光栅、自支撑透射光栅中的具体应用。实验结果表明,这一新工艺的突出优点是降低了苛刻的全息曝光、显影要求,使得光栅线条光滑、线空比和槽深可控。 相似文献
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针对全息离子束刻蚀衍射光栅制作中,光刻胶光栅浮雕图形的制作是至关重要和困难的,引入O2反应离子刻蚀对光刻胶光栅进行灰化处理,给出光刻胶灰化技术在全息离子束刻蚀衍射光栅制作闪耀光栅、浅槽矩形位相光栅、自支撑透射光栅中的具体应用。实验结果表明,这一新工艺的突出优点是降低了苛刻的全息曝光、显影要求,使得光栅线条光滑、线空比和槽深可控。 相似文献
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集成光学头用的波导光栅耦合器的制作与性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
对集成光学头用的波导光栅器件的制作技术进行了研究。采用热氧化和离子束增强沉积方法分别在Si衬底上制备了SiO2层和玻璃波导层,制成了以Si为基底的光波导.采用PCVD法在该光波导上制备Si-N层,用全息干涉光刻法在Si-N层上制作了周期为1μm的等周期直线光栅,并用离子束刻蚀技术将该光栅转移到了Si-N层中。光栅的倾角约20~30°;一级衍射效率可达120%,具有明显的闪耀光栅特征。该光栅可用作导波光输入输出耦合器。 相似文献
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随着紫外光谱探测技术的广泛应用,低成本便携式紫外-可见光谱仪成为该领域的研究热点。本文首先依据交叉型Czerny-Turner结构设计了便携式紫外光谱仪光路结构。其次,针对性研究了紫外光谱仪的关键器件:紫外探测器和闪耀光栅。利用Lumogen荧光材料和蒸镀成膜法制作镀膜紫外增强CCD,并分析了荧光薄膜在CCD表面的位置对分辨率的影响;从理论上分析了闪耀光栅对于紫外波段的多级衍射效率的影响,确定了紫外光谱仪对于闪耀光栅的选择。最后,研制的便携式紫外-可见光谱仪样机的性能测试结果表明,200 nm~900 nm波段、25 μm狭缝宽度、600 lp/mm、300 nm闪耀光栅配置下分辨率整体小于1.5 nm,200 nm~300 nm紫外波段的光谱响应度提高到20%,实现了便携式紫外-可见光谱仪的设计要求。 相似文献
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一、引言近年来,随着高亮度液态金属离子源的出现,亚微米聚焦离子束技术迅速发展。FIB(聚焦离子束)在半导体和微型特殊器件制作技术中将发挥越来越大的作用。日本日立用B~+FIB无掩模注入Si中,制作出一种新型亚微米沟道长度器件—离子束MOSFET,它在电流增益、漏极击穿电压和短沟道阈值效应等方面都优于传统方法制造的同类器件;在FIB无掩模刻蚀、曝光技术中,已获得30nm的高分辨率的图案;FIB已成功地制成分辨率小于0.25μm的同步辐射光、X射线曝光用的掩模;利用FIB还可修理亚微米的掩模缺陷,目前已有商品FIB掩模修正仪问世;用FIB刻蚀亚微米小孔阵列,可加工超导电子学器件。本文报道在我们设计加工的FIB系统上刻蚀金膜、硅片及自显影FIB曝光的实验结果。本系统已能进行亚微米级微细加工工艺研究。 相似文献
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亚波长金属光栅偏振器设计 总被引:1,自引:0,他引:1
针对仿生微纳导航传感器敏感波段380~520nm的要求,基于严格耦合波理论,设计了一种适用于蓝紫光波段的金属光栅偏振器,并应用等效介质理论直观地分析了金属光栅偏振器的工作原理.所设计的金属光栅偏振器与传统的金属光栅偏振器的不同之处在于:在基底和金属线栅之间增加了氟化镁薄膜,并且刻蚀一部分氟化镁薄膜.在垂直入射条件下,在整个可见光波段,金属光栅偏振器TN透射效率大于61.5%,消光比大于370;数值计算和理论分析表明,所设计的金属光栅偏振器是一种宽带宽、高TN透射效率和高消光比的偏振器件. 相似文献
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衍射光学元件分析和设计中标量理论的局限性 总被引:5,自引:0,他引:5
以衍射光栅为例,用标量理论和严格耦合波理论的对比,分析衍射光学元件各参数对标量理论适用范围的影响。结果表明在光栅周期减小,刻蚀深度增加,光栅折射率增加,光束入射角度增加以及填充因子偏离 50%等情况下,标量理论的误差将逐渐增大,其中光栅周期和刻蚀深度对标量理论的影响较大,光栅周期小到 5 倍波长或者刻蚀深度大到 5 倍波长时,标量理论将不再适用。 相似文献
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《真空科学与技术学报》2016,(12)
为实现激光阵列发生器点阵列任意排布,研制了一种非n×n型达曼(Danmmann)光栅。本文以严格耦合波分析理论为基础,设计了一种衍射效率较高的4台阶非n×n型Dammann光栅,采用快速傅里叶变换算法进行了优化。运用Virtual Lab仿真软件进行模拟,形成两行强度均匀的点光斑,排布方式为第一行为4个,第二行为3个,总衍射效率为93.30%,不均匀性小于5%。通过电子束光刻直写进行变剂量曝光制作抗蚀剂掩模,并采用反应离子刻蚀技术以石英为基底制作出了非n×n型Danmmann光栅。通过扫描电子显微镜测得了光栅面型,并分析了光栅表面粗糙度,根据反应离子刻蚀过程中射频功率、工作气压及气体流量3种工艺参数对表面粗糙度的影响程度,确定光栅了制备工艺的最优参数组合。结果表明:当射频功率为110 W,工作气压为1×10~(-3)Pa,气体流量为35 m L/min时,光栅的表面粗糙度值最佳,值为23.45 nm。 相似文献
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为提高长波红外偏振成像系统中偏振器件性能,本文通过分析光栅材料及结构参数对光栅偏振性能的影响,设计并优化了一种双层材料构成的亚波长光栅。该光栅为矩形形貌,光栅区由铝与硒化锌构成,两种材料的厚度分别为0.6 μm和0.4 μm,光栅周期1 μm,占空比50%。利用严格耦合波理论分析并计算该结构光栅的衍射效率,7~15 μm波段的光以0~60°入射后其0级横磁模透射率达到87.54%以上,消光比超过47 dB。该光栅在10.6 μm的测试波长下,TM透射率高达90.80%且具有50 dB以上的消光比,相比槽深相同的单层铝光栅,偏振透过率明显提高。仿真结果显示,该光栅在整个宽长波红外波段具有良好的偏振性能。 相似文献
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中阶梯光栅刻划误差要求分析 总被引:1,自引:1,他引:0
中阶梯光栅作为高色散和高分辨率光学器件,已经广泛的应用于大型光谱仪器之中。在中阶梯光栅的刻划过程中,存在刻划误差,这将严重影响光栅衍射性能,最终使得衍射效果产生缺陷。针对此情况,定量分析了中阶梯光栅的刻划误差对衍射光谱、衍射级次、波前误差、鬼线强度、杂散光强度的影响以及提出了一种从衍射效率角度分析刻划误差的方法。在满足一定条件下,求得上述因素对应的刻划误差分别为:1 265.8 nm、352 nm、37 nm、112 nm、3.4 nm。这对光栅刻划时限定刻划机的刻划精度提供了直接和重要的参考。 相似文献
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