聚合物光柵的制作及衍射性質分析.pdf

1、光柵是光學研究中一種常見的光學元件，在光學測量、光信息處理、光學傳感、光通信、光互連等領域中已被廣泛使用。由于受到環(huán)境的溫度、濕度及電磁等外界因素的影響，在工作過程中光柵結構容易發(fā)生變化，性能會有不穩(wěn)定甚至降低的表現(xiàn)。為了使光柵元件或包含有光柵元件的器件對環(huán)境有更強的適應性，擴展其應用范圍，提高其工作性能，且聚合物材料具有熱、電光耦合系數(shù)高，介電常數(shù)低，質量輕，制作工藝簡單等諸多方面的優(yōu)點，聚合物光柵已經(jīng)成為研究熱點。本課題基于數(shù)字掩模

2、光刻系統(tǒng)，使用聚合物光學材料，分別制作出了聚合物SU-8平面二元相位光柵和聚合物PDMS柔性矩形光柵。這兩種光柵在衍射過程中將會表現(xiàn)出不同的衍射性質，本文分別從理論和實驗兩方面對這兩種聚合物光柵的衍射性質進行了分析，得到不同結構的聚合物光柵的在不同條件下所表現(xiàn)出的衍射性質。
　　本文首先介紹了衍射光柵的結構和性質，對衍射光柵的應用進行了概述，描述了亞波長光柵在工作過程的共振異?，F(xiàn)象，并討論了衍射光柵制作技術的國內外研究進展。

3、>　　接著，將光敏聚合物折射率隨著曝光劑量改變的特點與數(shù)字掩模光學系統(tǒng)能靈活調節(jié)曝光劑量的優(yōu)點結合，本文提出了折射率調制的聚合物平面二元相位光柵結構，并基于標量衍射理論和角譜理論，從理論上研究了聚合物平面二元相位光柵在的衍射效率。并使用嚴格耦合波理論分析了單層及雙層亞波長聚合物光柵的導模共振特性。
　　最后，基于數(shù)字光刻技術分別制作出了聚合物SU-8平面二元相位光柵以及光刻膠矩形光柵。以及基于軟膜復制技術在光刻膠矩形光柵上復制出了