用于二元光学器件制作的激光直写系统

通过双远心成像光路，激光直写（LDW）系统SVG—LDW 04把液晶空间光调制器（LCD-SLM）上的光斑直接成像在光刻胶板上，得到高质量的光斑图形。放置在SLM的共轭面上的CCD成像调焦装置能够实时地在监控像面质量。控制SLM的输入图形、曝光量（刻蚀深度）及系统的运行方式，LDW系统能够制作不同特性的二元衍射光学元件。给出了典型的（2台阶、4台阶）位相衍射器件制作的实验结果。     

多孔氧化铝基相位透射光栅制备

中国科学院宁波材料技术与工程研究所在衍射光学元件的低成本制造方面取得进展,相关论文被《光学快报》（Optics Letters）接受,并提前在网上发表。该杂志由美国光学学会主办,以快速报道光学领域最新的研究成就而著称。     

极坐标激光直写技术制作微结构

简述了极坐标激光直写技术原理,并利用该技术研究了在铬板、光刻胶版表面制作微 结构的工艺,制作了光栅、非涅耳透镜、曲面衍射透镜、平面连续微结构衍射透镜掩模以及基于MEMS技术的微型太阳敏感器光学掩模。     

飞秒激光直写金属反射光栅的实验研究

提出了利用800 nm的飞秒激光在Ni金属表面直写反射型衍射光栅的新方法.研究了激光刻写速度、激光功率以及光栅周期等实验参数与直写出的反射光栅衍射效率的关系.在现有实验条件下,由50 fS激光脉冲单光束直写获得的Ni质金属反射光栅的一级衍射效率η为7.47%.     

电子束直写制作低效取样光栅

低效取样光栅是激光取样技术的一种重要元件 ,它可以看成离轴的二相位的菲涅耳波带板。基于菲涅耳波带板的形成原理 ,对取样光栅的变周期环带结构进行了理论分析 ,推导出取样光栅的透过率函数。并在此基础上 ,采用电子束直写加工光栅掩模 ,制作取样光栅。该方法与一般的光学全息方法相比 ,具有设计灵活、重复性好、适于大批量生产等优点。     

利用准分子激光刻蚀法在光学玻璃上快速制作耐用的相位透射光栅

1　简介　　现在各种产业对衍射、折射式和混合式的微小光学器件有着强烈的需求。随着这一领域的快速发展 ,已为微小光学元件的制造、复制和后期加工研制出许多方法 ,包括电子束刻蚀、光刻蚀、铸模、钻石切削和其它技术。这些不同的方法几乎可以获得任何所需要的光学表面结构 ,但是大多数方法需要适合选定工艺的特殊材料 ,而这种工艺却又不一定满足应用的要求。以玻璃为基质的微小光学元件以其独特的光学、电学和热学特性及其可以承受较高光功率密度的特性 ,将会有极大的需求。特别是传统的加工技术 ,例如切削不适合于可见光和紫外光波段常…     

飞秒激光烧蚀玻璃基质金属薄膜直写衍射光栅

提出了一种新的制备光栅的方法,利用800 nm的飞秒激光扫描蒸镀在石英玻璃衬底表面的金薄膜,通过烧蚀金薄膜在衬底表面形成衍射光栅。用波长为532 nm的激光照射光栅,测量其一级衍射效率,测得的衍射效率最高为6.98%。通过改变激光扫描速度、激光功率、光栅周期等实验参数研究其对制备的光栅的一级衍射效率的影响,结果表明,降低激光扫描速度,减小光栅周期,或增加激光功率都能提高制备光栅的一级衍射效率。     

激光直写制作二元光学元件掩模研究

介绍了激光直写技术制作二元光学元件铬版掩模的原理,分析了影响铬版上铬膜氧化程度的因素,研究了铬版上 刻写掩模图案时激光能量与刻写半径之间的关系,总结了利用激光直写方法刻写二元光学元件铬版掩模过程中激光能量的 形成方法。     

激光直写制备衍射光学元件的研究及应用

衍射光学元件作为一种典型的微光学元件,其体积小、质量轻、设计自由度多、成像质量良好,在光学成像、光学数据存储、激光技术、生物医学等领域具有广阔的应用前景。随着现代光学系统的不断发展,对衍射光学元件的加工效率和制备精度提出了更高的要求。激光直写技术凭借加工精度高、工艺简单、灵活性好等优势,成为制备高精密仪器中关键光学元件所必需的一种加工方式。针对不同的加工需求,开发了多种激光直写系统,并在应用过程中不断地改进升级。另外,突破衍射极限的飞秒激光微纳结构制造技术,能够获得更高的加工精度和更好的分辨率,为微光学元件的制备提供了新的方法。首先介绍了激光直写技术的特点;其次综述了衍射光学元件直写加工技术的研究进展,包括直写技术的影响因素、激光直写系统和多光束加工技术;接着介绍了衍射光学元件的典型应用,如红外成像、色差校正、光束整形、图像显示;最后,对激光直写技术制备衍射光学元件存在的问题和未来发展趋势做出了总结。     

一种激光直写式光刻光路系统

针对曲面栅网器件的光刻工艺,提出了一种可动态调焦的激光直写式光刻系统,该系统将紫外激光器的光束经过整形扩束、动态z向调焦、x/y振镜、聚焦等单元使器件上相应位置涂覆的光刻胶直接感光,再经过显影、刻蚀等工艺直接制作出相应器件. 它可以应用到一些精度要求不太高的平面或非平面器件的光刻加工工艺, 取代传统的使用掩模版的光刻工艺或其它的加工工艺.     

CO2激光直写制作聚酰亚胺多模波导技术的研究

为了研究适合制作大面积波导的CO2激光直写制作聚酰亚胺多模波导技术,采用理论模拟和工艺研究的方法,通过建立激光加工模型,得到了激光扫描线的温度分布与加工参量的关系,提出了增加波导侧面陡直性的方法;通过对实验结果的分析,研究了加工参量对波导材料性能、波导结构和表面粗糙度的影响。结果表明,控制激光功率密度、直写速率和光阑位置可以控制波导的宽度、侧面陡直性和表面粗糙度。     

激光直写中光刻胶对激光能量的吸收模型

光刻胶对激光能量的吸收模型是激光直写中的重要模型,它是进行邻近效应计算机模拟进而实现邻近校正不可缺少的重要依据。分析了影响光刻胶吸收激光束能量的主要因素,提出了一种光刻胶对激光能量的吸收模型。实验表明,该模型能更精确地表示光刻胶吸收激光能量密度分布的实际情况,能为激光直写邻近校正及微光学元件等光刻过程的计算机模拟提供可靠的依据。     

干涉型激光直写技术用于光盘防伪

利用作者研制的干涉型激光直写系统，阐述了干涉型激光直写设计OVD的方法，防伪特征，介绍了应用于光盘防伪的OVD技术和应用前景，给出了实验结果。     

基于S曲线光强控制的激光直写接头光滑闭合方法

为解决传统的接头闭合方法不能兼顾对接质量和写入效率问题,提出一种基于S曲线光强控制的激光直写接头光滑闭合方法.采用由直线和圆弧组合成的光滑S曲线控制封闭结构接头处的激光强度,利用两条S曲线相加斜率渐变的特性同时实现了消除曝光量分布折角和减缓曝光量变化速率的目的,从而改善闭合区域的曝光量分布,提高接头的闭合质量.实验结果表明,采用S曲线光强控制接头闭合方法可以很好地优化对接区域的曝光量分布,增加有效过渡区域长度,在不降低加工效率的基础上,提高激光直写质量.     

激光直写技术应用于烫金箔隐形图像上的研制

用电子束逐行扫描方法刻蚀衍射光学元件的浮雕结构精度高而速度低。提出了一种采用逐点激光直写浮雕位相结构方法来产生具有隐形图像反射二元整形元件,指出用方点光刻位相结构有利于衍射效率的提高。在激光烫金箔上制作具有隐形图像功能的二元整形位相结构,再现图像的 1级衍射效率可达12％—21％,给出了实验结果。     

皮秒激光直写还原石墨烯氧化物薄膜的研究

利用皮秒激光直写还原绝缘石墨烯氧化物(GO) 薄膜,成功制备了图案化的导电石墨烯。先 通过旋涂法制备GO薄膜,再使用皮秒激光进行直写扫描,可以同步实现GO的还原和图案化 两个关键步 骤。光学显微镜成像显示,还原前后GO颜色发生明显变化,图案结构清晰,分辨率较高。结 合拉曼光谱和 X光电子能谱(XPS)进行表征分析的结果表明,激光直写区域石墨层缺陷程度和 含氧量均明显降低,GO还 原程度较高。图案化还原后GO(RP-GO)薄膜电学测试的结果表明,可以通过 改变皮秒激光 的输出功率对RP-GO的导电性能进行调控。本文技术一次性解决了石墨烯的大规模制备、图 案化成形和电学 性能调控三大难题,开辟了石墨烯基微电子器件生产制造的新道路。     

一种基于复数相位屏的强激光大气传输仿真方案

针对传统实数相位屏法中只能表征湍流扰动而不能综合表征强激光在大气传输时导致的能量衰减、湍流扰动和非线性热晕效应等困难,提出一种基于复数相位屏表征的强激光大气传输仿真方案.该方案采用复数相位屏的实部和虚部分别表征衰减和湍流、热晕作用,其中基于能见度特征综合描述大气吸收和散射的衰减作用(复数相位屏的虚部),基于流体力学的密...     

飞秒激光直写磁光玻璃波导研究

用飞秒激光在硼铝硅酸盐类磁光玻璃中直写光波导 。对比了 飞秒激光在TG20和TG28两种Tb³⁺浓度不同的硼铝硅酸盐玻璃中的磁光波导的效果 ,并研究 了飞秒激光脉冲的能量和偏振对波导的模式以及Verdet常数的影响。实验结果表明,圆偏振 光具有更低的 阈值能量,且诱导的折射率增量高于同功率的线偏振光,首次在实验上证明飞秒直写加工硼 铝硅酸盐磁光 玻璃时,折射率的改变主要源于离子键的三或四光子吸收过程。磁光系数测量表明, 飞秒激光的功 率与偏振对TG28中波导Verdet常数的影响较弱,Verdet常数损失量小于体材料的15%,而在TG20中 却可以达到70%。实验结果表明,TG28比TG20更适用于飞秒激光加工 磁光微结构,即通过对 磁光玻璃中掺杂离子浓度的选择,可以实现高磁光系数、高折射率调制的光学微结构的制备 。