全息反應(yīng)離子束制作小階梯光柵.pdf

1、階梯光柵一般是指具有90°頂角的三角形槽型的閃耀光柵，通常有小階梯光柵與中階梯光柵之分。區(qū)別于中階梯光柵，小階梯光柵線密度較高，從上百線每毫米至上千線每毫米不等，且在較低的衍射級(jí)次發(fā)生“閃耀”，主要運(yùn)用于天文光學(xué)望遠(yuǎn)鏡中寬波段光譜探測(cè)的小階梯光柵光譜儀。大口徑光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展需要大口徑、高效率、高衍射波前的階梯光柵。
　　其中透射閃耀階梯光柵，尤其是光柵結(jié)構(gòu)與棱鏡結(jié)合的棱柵，具有光路簡(jiǎn)單，能有效節(jié)約空間的優(yōu)點(diǎn)，近年來受到青睞。機(jī)械

2、刻劃通常被用來制作反射階梯光柵，而全息-離子束刻蝕技術(shù)制作光柵，具有高效率、無鬼線、雜散光較少的優(yōu)點(diǎn)，更重要的是，容易在石英的透明基底表面制作透射光柵。
　　本文探索使用全息反應(yīng)離子束刻蝕制作小階梯光柵的工藝方法。先以光刻膠為掩模垂直刻蝕，之后以矩形石英光柵為掩模，即同質(zhì)掩模，進(jìn)行傾斜離子束刻蝕，改變離子束的入射角以制作不同閃耀角的光柵;在傾斜刻蝕中觀察分析了掩模陰影中的再沉積對(duì)槽型的影響，得到了在再沉積作用下離子束入射角與閃耀角

3、的關(guān)系曲線;探索在離子束入射角較小且刻蝕方向不變的情況下，延長(zhǎng)刻蝕時(shí)間改變光柵槽型頂角的方法，并使用此方法將離子束30°入射所制作光柵的頂角由44°變?yōu)?8°。最終通過實(shí)驗(yàn)成功制作出線密度3601p/mm，閃耀角為16.8°，以及線密度為4001p/mm，閃耀角為34.7°和43°的小階梯光柵。對(duì)+1級(jí)閃耀級(jí)次的透射衍射效率進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果表明在光柵的工作波段的衍射效率基本在理論值的75％以上。在保證衍射效率的基礎(chǔ)上拓展了全息離子束工藝