曲面網(wǎng)柵寫入技術研究.pdf

1、飛行器的光學窗后一般搭載著高精度光電探測儀器用于目標識別和檢測，為了防止外界電磁波輻射影響探測精度和性能以及內部器件向外輻射電磁波而成為反輻射武器的目標，與此同時又要求光學窗有很高的紅外波及可見光的透射率，從而不影響光電探測儀器對目標的識別與檢測，所以需要對光學窗進行電磁屏蔽處理。大量的研究和實踐表明，在光學窗上鍍一層金屬網(wǎng)柵既可以很好的屏蔽電磁波又具有很高的紅外及可見光透射率。
　　金屬網(wǎng)柵的單元圖形通常是矩形，因為矩形網(wǎng)柵容易

2、制造并且有較好的屏蔽效率。為分析網(wǎng)柵圖形對屏蔽效率的影響，引入時域有限差分FDTD分析方法對金屬網(wǎng)柵在常見的12-18 GHz波段下的水平線偏振態(tài)的電磁波屏蔽效率進行研究。仿真表明，在等邊長的情況下，三角形網(wǎng)柵的屏蔽效率高于正方形網(wǎng)柵;在等面積的情況下，各種圖形網(wǎng)柵的屏蔽效率次序為:三角形＞正方形＞六邊形。該結論表明，在同等透過率條件下，三角形網(wǎng)柵比常見的矩形網(wǎng)柵有更好的屏蔽效果。
　　金屬網(wǎng)柵通常加工在深凹球面基底上，曲面激光直

3、寫是較為適宜的金屬網(wǎng)柵加工手段?？紤]到直接使用激光直寫可能持續(xù)長達數(shù)小時，加工效率低下，曲面掩模光刻應是非常有意義的高速加工手段。論文構建了曲面掩模所需的凸球面加工直寫系統(tǒng)，該系統(tǒng)目前支持最高±20度的基片光軸傾斜。鑒于網(wǎng)柵極低的圖形覆蓋率，矢量寫入是最優(yōu)的圖形加工方案。論文基于現(xiàn)有凸球面直寫系統(tǒng)，研究了單擺臺獨立運動的簡單的矩形網(wǎng)柵加工算法，也研究了雙擺臺聯(lián)動的以圓形球面光柵為對象的任意網(wǎng)柵圖形的矢量加工算法。矢量加工方案使三角形網(wǎng)柵

4、或其它任意復雜矢量圖案的加工成為可能。由于凸球面的旋涂工藝會帶來膠厚的不均勻性，論文還分析了結合矢量加工的曝光量修正算法。
　　以現(xiàn)有的凸球面加工直寫系統(tǒng)為基礎，結合上述加工算法，在口徑為50mm、曲率為51.64mm的凸球面基底上制作了基于經(jīng)緯線掃描的矩形網(wǎng)柵等圖案，其中矩形網(wǎng)柵的周期400μm、線寬10μm。由于球面三角形圖案路徑規(guī)劃的復雜性，以制作球面圓形光柵表明本加工系統(tǒng)的矢量加工能力。實驗表明，現(xiàn)有凸球面直寫系統(tǒng)初步具備