基于微光學(xué)器件數(shù)字分形掩模技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著激光技術(shù)和微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展，微光學(xué)元件特別是衍射微透鏡在現(xiàn)代通訊、軍事應(yīng)用、空間技術(shù)、超精加工、信息處理、生物醫(yī)學(xué)及娛樂(lè)消費(fèi)等眾多領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，與微光學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的設(shè)計(jì)、制作與應(yīng)用技術(shù)的研究受到越來(lái)越多的重視。 本文針對(duì)如何提高微光學(xué)的橫向分辨率及目前傳統(tǒng)的灰階掩模存在高頻信息容易丟失等問(wèn)題進(jìn)行研究，提出了數(shù)字分形掩模技術(shù)，并以折衍混合器件為實(shí)例，對(duì)數(shù)字分形掩模技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。該技術(shù)利用自行研制的基于DMD(Digi

2、tal Micromirror Device)數(shù)字掩模技術(shù)的精縮投影曝光系統(tǒng)，將計(jì)算機(jī)生成的數(shù)字掩模圖形等效成灰度掩模，然后經(jīng)DMD精縮投影成像到涂有光刻膠的玻璃基板上，最后經(jīng)過(guò)顯影、刻蝕制作衍射微透鏡。數(shù)字分形掩模技術(shù)可以提高微光學(xué)器件的橫向分辨率，增強(qiáng)器件的衍射效率。其中重點(diǎn)介紹了臺(tái)階分形掩模技術(shù)，周期分形掩模技術(shù)和混合分形掩模技術(shù)。 由于折衍混合光學(xué)成像系統(tǒng)相對(duì)于純衍射元件成像而言，具有寬的工作波長(zhǎng)范圍，充分利用了傳統(tǒng)光學(xué)

3、元件和衍射光學(xué)元件各自的特點(diǎn)，有效的簡(jiǎn)化光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、減輕重量、縮小體積和改善成像質(zhì)量?；诖?，本文利用ZEMAX軟件設(shè)計(jì)了折衍混合器件,并以機(jī)載折衍混合器件為實(shí)例，具體分析了數(shù)字分形掩模技術(shù)的應(yīng)用。首先，利用VC編程，設(shè)計(jì)出針對(duì)折衍混合器件衍射面的分形掩模的模擬軟件；然后，基于DMD數(shù)字灰度掩模制作系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，給出了仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)各種數(shù)字分形掩模技術(shù)的優(yōu)越性進(jìn)行分析，證明了數(shù)字分形掩模技術(shù)的優(yōu)越性。 對(duì)于器件的制作誤差