本文關(guān)鍵詞：聚合物光柵的制作及衍射性質(zhì)分析

  更多相關(guān)文章： 微光學元件 聚合物光柵 數(shù)字光刻技術(shù) 衍射特性

【摘要】：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(lǐng)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(zhì),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(zhì)進行了分析,得到不同結(jié)構(gòu)的聚合物光柵的在不同條件下所表現(xiàn)出的衍射性質(zhì)。本文首先介紹了衍射光柵的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),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(shù)的國內(nèi)外研究進展。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(diào)節(jié)曝光劑量的優(yōu)點結(jié)合,本文提出了折射率調(diào)制的聚合物平面二元相位光柵結(jié)構(gòu),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(shù)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(shù)在光刻膠矩形光柵上復制出了PDMS可調(diào)諧矩形光柵。通過搭建衍射光路裝置,對已制作出的聚合物光柵進行衍射實驗,利用裝置從實驗上探究幾種不同周期及不同結(jié)構(gòu)的聚合物光柵的衍射效果。
【關(guān)鍵詞】：微光學元件 聚合物光柵 數(shù)字光刻技術(shù) 衍射特性
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN25
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-15
• 1.1 衍射光柵概述7-11
• 1.1.1 光柵的結(jié)構(gòu)7-9
• 1.1.2 亞波長光柵理論研究概述9-10
• 1.1.3 光柵的透射現(xiàn)象10-11
• 1.2 光柵中的共振異常11-12
• 1.2.1 亞波長中的導模共振異常11-12
• 1.2.2 金屬光柵的表面等離子體共振12
• 1.3 光柵的制作工藝研究進展12-14
• 1.4 本文研究內(nèi)容14-15
• 第2章 聚合物衍射光柵的衍射性質(zhì)分析15-38
• 2.1 聚合物平面二元相位光柵的標量衍射理論分析15-20
• 2.1.1 模型15-17
• 2.1.2 衍射性質(zhì)分析17-20
• 2.2 聚合物亞波長光柵的矢量衍射理論分析20-23
• 2.2.1 結(jié)構(gòu)模型及亞波長光柵層的等效介質(zhì)描述20-21
• 2.2.2 波導光柵薄膜的導模共振21-23
• 2.3 單層波導光柵計算實例23-30
• 2.3.1 弱調(diào)制度光柵23-27
• 2.3.2 強調(diào)制度光柵27-30
• 2.4 一維介質(zhì)亞波長光柵衍射的偏振特性30-32
• 2.5 雙層亞波長光柵導模共振模擬32-37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 第3章 聚合物光柵的制作工藝38-55
• 3.1 基于數(shù)字掩模光刻技術(shù)平面聚合物二元相位光柵的制作38-47
• 3.1.1 制作工藝流程39-43
• 3.1.2 白光干涉輪廓儀表征43-47
• 3.2 基于數(shù)字掩模光刻技術(shù)可調(diào)諧光柵的制作47-54
• 3.2.1 制作工藝流程47-49
• 3.2.2 白光干涉輪廓儀表征49-52
• 3.2.3 PDMS亞波長光柵的復制52-54
• 3.3 本章小結(jié)54-55
• 第4章 聚合物光柵的衍射性質(zhì)研究55-61
• 4.1 聚合物二元相位光柵的衍射性質(zhì)測試55-56
• 4.2 PDMS柔性光柵的衍射性質(zhì)測試56-60
• 4.2.1 應力測試實驗56-58
• 4.2.2 衍射實驗58-60
• 4.3 本章小結(jié)60-61
• 第5章 總結(jié)與展望61-63
• 5.1 總結(jié)61-62
• 5.2 展望62-63
• 參考文獻63-68
• 碩士期間發(fā)表的論文68-69
• 致謝69

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 安飛;苑偉政;喬大勇;秦沖;;微型可編程光柵光譜模擬特性及其應用研究[J];傳感技術(shù)學報;2006年05期

2 劉莉;;光柵應用發(fā)展現(xiàn)狀[J];長沙大學學報;2009年05期

3 嚴躍;分光儀中光柵光譜的彎曲[J];光學技術(shù);1993年03期

4 孫曉娟;;用納米印刷技術(shù)制備微機械和微流體金屬光柵器件[J];光機電信息;2009年02期

5 白慧君;汪岳峰;王軍陣;殷智勇;雷呈強;;Hamming切趾技術(shù)提高體光柵光譜合成功率的研究[J];應用光學;2013年02期

6 翟金會，阮玉，李再光;全息光柵光譜燒孔系統(tǒng)和材料特性的研究[J];光學學報;1995年01期

7 李栩輝,陳向飛,夏歷,殷玉U，

本文編號：674312