近年來,光電產(chǎn)業(yè)向著微型化、集成化、智能化的方向發(fā)展。衍射光學(xué)元件(Diffractive Optical Element,DOE)具有獨特的性能優(yōu)勢,因此在現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的衍射光學(xué)元件一般為兩臺階,其加工工藝較為成熟,但是衍射效率低。理論上兩臺階、四臺階、八臺階、十六臺階的衍射效率分別為40.5%、81%、94.9%、98.6%。為了提高衍射效率,需要進(jìn)行多臺階的套刻。盡管多次套刻可以提升衍射效率,但同時帶來的套刻對準(zhǔn)誤差,將會嚴(yán)重降低輸出光場的質(zhì)量。此外,越來越多的應(yīng)用場景中需要大角度的衍射器件,對應(yīng)的衍射元件的特征尺寸將降低到百納米量級,也使得多臺階的套刻變得不可能。本文針對當(dāng)前衍射光學(xué)元件中衍射效率較低、成像質(zhì)量差的問題,提出采用連續(xù)面形的衍射元件來提高衍射效率,從激光分束和光束整形兩種典型的衍射元件應(yīng)用需求出發(fā),開展連續(xù)面形衍射光學(xué)元件的設(shè)計算法和制備工藝研究,基本的思路是通過改進(jìn)衍射光學(xué)元件的設(shè)計方法,以此得到連續(xù)面形的衍射元件相位分布,再采用移動掩模技術(shù)進(jìn)行連續(xù)面形微納結(jié)構(gòu)的一次成型制備,最終得到高衍射效率的衍射器件。論文的主要工作如下:(1)連續(xù)面形分...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 衍射光學(xué)元件的發(fā)展
    1.2 衍射光學(xué)元件的特點
    1.3 衍射光學(xué)元件的應(yīng)用
    1.4 衍射光學(xué)元件的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 理論設(shè)計研究現(xiàn)狀
        1.4.2 制備工藝研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 衍射光學(xué)元件的理論基礎(chǔ)
    2.1 設(shè)計衍射光學(xué)元件三種不同的抽樣方法
        2.1.1 角譜法
        2.1.2 菲涅爾衍射積分法
        2.1.3 卷積法
        2.1.4 三種抽樣算法的適用范圍
    2.2 衍射光學(xué)元件的設(shè)計原理
    2.3 衍射光學(xué)元件的常用設(shè)計方法
        2.3.1 GS算法
        2.3.2 改進(jìn)的GS算法
    2.4 衍射光學(xué)元件的制作工藝
        2.4.1 紫外光刻工藝
        2.4.2 離子束刻蝕工藝
        2.4.3 掩模套刻法
        2.4.4 移動掩模技術(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 連續(xù)面形分束器的設(shè)計及制備
    3.1 引言
    3.2 設(shè)計方法
    3.3 仿真驗證
    3.4 加工制備
    3.5 本章小結(jié)
第四章 連續(xù)面形光束整形器件的設(shè)計及實驗研究
    4.1 引言
        4.1.1 散斑噪聲理論
    4.2 矩形平頂光束的設(shè)計及制備
        4.2.1 設(shè)計思想
        4.2.2 仿真驗證
        4.2.3 加工制備
    4.3 環(huán)形平頂光束的設(shè)計及實驗研究
        4.3.1 設(shè)計思想
        4.3.2 仿真驗證
        4.3.3 整形實驗
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3783794