基于全息光刻及軟刻蝕技術(shù)制備二維光子晶體模板.pdf

1、光子晶體作為一種新型人工電磁介質(zhì)的出現(xiàn)，將為光子學(xué)及信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開創(chuàng)新的領(lǐng)域．光子晶體巨大的應(yīng)用前景令世界很多著名實(shí)驗(yàn)室在近十年來掀起了光子晶體制作的研究熱潮，已經(jīng)成為光學(xué)領(lǐng)域一個(gè)非常重要的研究方向。 本文主要研究利用激光全息法結(jié)合光聚合制備不同周期的二維正三角形光子晶體模板，結(jié)合軟光刻工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)光子晶體結(jié)構(gòu)的反．激光全息法的特點(diǎn)是利用多束激光相互干涉產(chǎn)生的空間全息圖案，圖案中的光強(qiáng)極大值點(diǎn)就形成晶格點(diǎn)陣，通過光與物質(zhì)的相互作

2、用，曝光顯影之后就可以在合適的感光材料上記錄全息圖樣，從而形成周期有序微結(jié)構(gòu)模板。 本論文的工作概括為以下幾點(diǎn)： 1．概述激光全息結(jié)合光聚合微制作技術(shù)的研究進(jìn)展以及軟刻蝕工藝的研究進(jìn)展，介紹光源的特點(diǎn)，光聚合材料及彈性材料PDMS的特點(diǎn)及工作原理。 2．根據(jù)全息理論分析模擬出制作特定結(jié)構(gòu)和特定周期的光柵和二維光子晶體模板所需的干涉強(qiáng)度分布，計(jì)算出相干光束的光學(xué)參數(shù)，特別分析了偏振特性及光強(qiáng)閾值對(duì)于干涉圖案的影響，

3、優(yōu)化選擇偏振特性及光強(qiáng)閾值設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)均勻，對(duì)比度好的干涉圖案——正三角晶格點(diǎn)陣。 3．設(shè)計(jì)完成制作二維光子晶體模板的光學(xué)系統(tǒng)的搭建。 4．利用激光全息法依次制作不同周期的光柵和二維正三角形光子晶體模板，記錄處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析影響光子晶體模板質(zhì)量的因素。 5．利用PDMS實(shí)施軟光刻工藝，以制備好的光柵及光子晶體模板為主模，將周期性結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)到PDMS上，對(duì)PDMS進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚韷河」饪棠z可以得到更小周期的