【摘要】：凸面光柵成像光譜儀是一種重要的觀測儀器,具有高分辨率、高時效性、測量范圍廣等優(yōu)點,目前已廣泛應(yīng)用于資源勘探、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事偵查等領(lǐng)域,凸面閃耀光柵是該成像光譜儀的關(guān)鍵元件,通常凸面閃耀光柵的工作波段范圍較窄,較難滿足寬波段光譜儀的需求,采用凸面雙閃耀光柵是拓寬工作波段的有效手段。本文圍繞全息離子束刻蝕法制作凸面雙閃耀光柵,進行了理論分析與工藝探究,主要包含了如下幾個方面:首先介紹了凸面閃耀光柵制作方法與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,簡單介紹了離子束刻蝕技術(shù)與Kaufman離子源,結(jié)合實驗數(shù)據(jù)繪制了石英、光刻膠兩種材料在Ar離子束與CHF3反應(yīng)離子束中的刻蝕特性曲線,得到材料刻蝕速率與離子束入射角度的關(guān)系,為同質(zhì)掩模的制作與閃耀光柵的刻蝕提供依據(jù)與指導(dǎo)。然后介紹了光柵衍射理論,重點理論分析了閃耀角與衍射效率的關(guān)系,并確定了凸面雙閃耀光柵各區(qū)域內(nèi)的閃耀角。接著針對傳統(tǒng)全息離子束刻蝕技術(shù)中光刻膠掩模很難滿足凸面雙閃耀光柵的制作要求這一問題,提出同質(zhì)掩模法制作凸面雙閃耀光柵。分析了利用同質(zhì)掩模時,閃耀角與離子束入射角的關(guān)系,為閃耀光柵的制作提供理論指導(dǎo)。最后,離子束刻蝕制作了6.5°、7°、11.3°、14.1°閃耀角的凸面閃耀光柵,驗證了同質(zhì)掩模情況下,閃耀角與離子束入射角之間的關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上制作了閃耀角分別為6.3°和17.3°,反閃耀角分別為66°和56°的凸面雙閃耀光柵;測量了該光柵的一級相對衍射效率,并與理論值進行了對比分析。
【圖文】：

模法制作凸面閃耀光柵的研究 第一章第一章 緒論 課題背景與意義光是一種電磁波，光的電磁輻射與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的特征光譜波長與強度質(zhì)材料進行定性或定量分析，這種分析技術(shù)叫做光譜分析技術(shù)[1]。成像光譜技術(shù)和光譜技術(shù)結(jié)合在一起，可以同時獲取目標物體的空間信息和光譜信息分辨率、高時效性、測量范圍廣等優(yōu)點。目前成像光譜儀已被廣泛應(yīng)用于大地質(zhì)研究、海洋探測、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、食品安全等領(lǐng)域，同時也是宇天文觀測、軍事等領(lǐng)域中不可缺少的儀器裝備[2-3]。

（a）棱鏡分光 （b）光柵分光圖 1.2 棱鏡與光柵分光示意圖光柵分光系統(tǒng)采用的光柵大致分為平面反射光柵、凹面反射光柵和凸面反射光柵三種類型，其中使用凸面反射光柵的 Offner 分光成像系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、光譜彎曲小和像質(zhì)高等優(yōu)點因而成為成像光譜儀分光系統(tǒng)的首選[7]。為提高成像光譜儀的分辨率，Offner 分光成像系統(tǒng)多采用衍射效率高的凸面閃耀光柵。因此，凸面閃耀光柵作為成像光譜儀的核心元件之一，受到國內(nèi)外研究者們的廣泛關(guān)注。通常凸面閃耀光柵的工作波段較窄，很難滿足寬波段光譜儀的需求，凸面雙閃耀光柵是拓展波段的有效手段。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH744.1

【參考文獻】

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本文編號：2690490