偏振直寫各向異性光柵原理與實驗研究.pdf

1、衍射光柵是一類重要的光學(xué)元件，在科研與生產(chǎn)中均有廣泛應(yīng)用。隨著對衍射光柵性能要求的不斷提高，衍射光柵的制造技術(shù)也得到了快速的發(fā)展。目前比較常見的有刻劃方法、全息方法、直寫方法、掩模方法等。
　　 本文基于衍射光柵的制作原理的研究和各類激光直寫設(shè)備的分析，提出了偏振直寫系統(tǒng)的新概念。該系統(tǒng)不僅繼承了單光束直角坐標(biāo)激光直寫系統(tǒng)的優(yōu)點，還融入了偏振調(diào)制技術(shù)與圓對稱偏振光生成技術(shù)，可用于對偏振光敏感的材料的加工，從而得到各向異性的光柵。

2、具體地說，本系統(tǒng)基于合理的硬件結(jié)構(gòu)，由軟件控制曝光過程中包括激光器、電光調(diào)制器、運動單元在內(nèi)的各組件的協(xié)同工作，來實現(xiàn)各向異性光柵、精密圖形等的制作。
　　 本論文主要討論了偏振直寫系統(tǒng)在衍射光柵、精密圖形這兩個應(yīng)用中的實現(xiàn)方案和制作工藝。一是采用發(fā)光點逐點光刻的方法，根據(jù)直寫深度(或高度)與曝光量(包括光功率、曝光時間)的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)了表面起伏的衍射光柵。二是由電光調(diào)制器獲得不同偏振態(tài)的寫入光，根據(jù)偶氮分子取向與激光偏振狀態(tài)

3、的對應(yīng)關(guān)系，采用逐點光刻方式，實現(xiàn)了各向異性衍射光柵。三是基于控制軟件輸入圖形，采用組合調(diào)制激光強度與偏振狀態(tài)的方式控制曝光，實現(xiàn)了圖形加工。
　　 文中使用的超分子雙偶氮聚合物的結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的光化學(xué)特性。其具有高的雙折射率，在不同激光強度和偏振特性的狀態(tài)組合數(shù)下能呈現(xiàn)不同的異構(gòu)狀態(tài)，因而可記錄較多的寫入光的狀態(tài)。截至目前，樣品存儲12個月，無信息丟失或改變。可以說，此類聚合物可實現(xiàn)高密度、高穩(wěn)定性的信息存儲，是一種理想的光信息