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当光栅周期小于所使用的波长时,亚微米的表面微结构可以具有减反射作用。西方报导率了理论研究和制作技术,成功地制作了周期为400nm等的超微细结构,测量结果与理论值具有良好的一致性。 相似文献
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亚微米尺寸元件的离子束刻蚀制作 总被引:3,自引:3,他引:0
采用软光刻技术中的微接触印刷(μCP)技术、表面诱导的水蒸气冷凝、表面诱导的去湿行为,在金基底上制作出了亚微米的环状周期结构聚合物掩膜.通过对离子束刻蚀过程中各个参量对刻蚀元件的表面光洁度、轮廓保真度和线宽分辨的影响分析,结合掩膜的实际情况选择出了合适的离子束入射角、离子能量、束流密度和刻蚀时间等参量.依照这些参量刻蚀出了高质量的亚微米尺寸环状周期结构元件.通过对刻蚀出的元件的检测发现,刻出的元件表面光洁度、轮廓保真度和侧壁陡峭度都非常好. 相似文献
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提高离子束刻蚀亚微米光栅侧壁陡直度的方法 总被引:2,自引:1,他引:1
现代亚微米光栅的应用通常要求栅脊侧壁陡直。通过比较两种配备不同离子源的刻蚀机的反应离子束刻蚀结果,认为影响亚微米光栅侧壁陡直度的一个重要因素是离子束发散角(束散角),且小束散角有利于获得陡直的光栅侧壁。国内应用最广泛的双栅考夫曼刻蚀机束散角较大(大于13°),致使用常规方法获得的熔石英光栅的侧壁倾角仅为77°。针对此刻蚀机,尝试了三种提高侧壁陡直度的方法:旋转倾斜刻蚀法、交替倾斜刻蚀法和二次金属掩模法,分别把侧壁倾角提高到86°、86°和82°。最后从掩模侧壁收缩速率和槽底部与顶部离子通量的差异对束散角对侧壁陡直度的影响给予解释,并说明了上述三种方法的工作机理。 相似文献
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实现了一种采用聚苯乙烯纳米球自组装技术和微机械制造技术加工的场发射阴极用亚微米栅极微孔阵列。设计了一套完整的工艺实验方案,首先采用微球自组装技术获得了亚微米级金属网孔掩膜,然后通过反应离子刻蚀技术获得了亚微米栅极孔阵列,从而实现了集成度高、分布均匀的周期性亚微米孔洞阵列的制备,微孔集成度达到108cm-2。实验研究了氧气刻蚀聚苯乙烯微球的规律。采用金属掩膜,四氟化碳干法刻蚀二氧化硅,获得了深度为500 nm的微孔。实验结果证明该工艺方案是一种获得大面积、均匀分布、集成度高的场发射冷阴极栅孔阵列的有效方法。 相似文献
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推导了布拉格光栅三维耦合系数公式,构建了一种新型的波导型布拉格光栅三维数值模型,并基于此设计制备出一种基于SiO2平面波导结构的低耦合系数、窄线宽、高阶布拉格光栅。从理论设计和试验验证两方面系统分析了布拉格光栅刻蚀深度及占空比对光栅耦合系数和线宽的影响,并最终设计制备出了中心波长为1 554.053 nm,反射率为-8.5 dB,峰值半高宽为89 pm的SiO2波导结构布拉格光栅器件。本文设计制备的低耦合系数高阶布拉格光栅器件工艺简单,成本低,在滤波器、传感器及外腔窄线宽激光器领域中有广阔的应用前景。 相似文献
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基于傅里叶模式理论分析了双层浮雕型导模共振光栅的共振效应,分别讨论了光栅的槽深、剩余厚度、周期以及填充系数对峰值反射率、带宽、旁带反射率的影响. 数据计算表明,欠刻蚀情形的误差宽容度远远优于过刻蚀情形,两者在光栅槽深相对误差小于15%的范围内,都能保证共振峰的衍射效率高于99.5%,在相同的误差范围内,共振峰线宽的相对误差将分别达到7%和60%,因此厚度误差集中反映在对共振线宽的改变上. 另外,光栅周期和填充系数的变化将明显改变共振峰中心波长和线宽.
关键词:
导模共振
平面波导
窄带滤波 相似文献
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亚波长介质光栅的制作误差分析 总被引:13,自引:10,他引:3
利用严格耦合波理论(RCWA)分析了方向误差和面形误差对亚波长光栅衍射效率的影响. 通过分析发现,方向误差和图案边缘钝化对光栅的衍射效率影响不大,而刻蚀过程中由于侧壁倾斜而产生的面形误差对光栅的衍射效率影响非常大.在制作亚波长光栅时,可以通过选取合理的刻蚀系统或增大占空比的方法来避免基底型误差的出现.该结论对于制作亚波长光栅具有重要的指导作用.同时根据得出的结论,选用专门用于硅深刻蚀的等离子体辅助刻蚀系统制作出了红外30 μm亚波长抗反射光栅,检测结果显示,光栅沟槽侧壁陡峭且透过率和设计值吻合得比较好. 相似文献
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光束取样光栅(BSG)是一种重要的用于光束取样诊断的衍射光学元件。以2块取样光栅代替单块光栅作为初始光学结构,运用Zemax光学设计软件采用分步优化的方法设计了具有消像差功能的光栅对结构,此方法比采用Matlab语言编程计算的方法消像差更快捷、更灵活,同时可以验证程序计算结果的正确性。设计结果显示:再现的会聚光经2块光栅衍射后在像平面上点列图中的均方根半径仅为0.506μm,单块取样光栅的均方根半径则为7.284μm,说明2块光栅能够做到像差互相矫正,其像质明显好于单块取样光栅。另外,设计出的双光栅光学系统,可进行远场光斑质量检测,为激光束性能的在线诊断提供了行之有效的技术支持。 相似文献
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波导光折变功能光栅的研究 总被引:1,自引:1,他引:0
提出一种新的波导光折变功能光栅制作技术,利用导波光与空间光干涉,在Ti:LiNbO3条形波导中通过光折变效应形成波导功能光栅,该方法也适用制作浮雕型波导光栅,用该方法,可制备周期小于二分之一光波长的光栅,并可灵活地调节波导功能光栅的形成与工作波长。 相似文献
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A holographic technique for fabricating 3D photonic crystal is presented. The key element in the fabrication system is a holographic optical element (HOE) consisting of three gratings. Used in combination with a mask, the HOE can generate four beams under single illuminating beam, and 3D lattice structures can be formed by the interference of the four beams. Holographic approach is used to make HOE, so large area lattice structures can be fabricated. Numerical simulations indicate that beam intensity ratio of central beam to outer beam is one of the factors that affects the structures fabricated in photoresist, and high diffraction efficiency of the gratings in HOE is favorable when using cw laser with relatively low power as light source. Experimental results show clear 3D lattice structures fabricated using the HOE, verifying the effectiveness of the technique. 相似文献
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体光栅光谱组束是获得高功率激光输出的一种有效途径.在有限的可用带宽内,光谱通道间隔影响着组束光束数目以及最终的高功率组束输出.采用耦合波理论,建立了一个两通道高功率光谱组束模型.通过优化体光栅光谱通道间隔,可放宽对组束子束线宽和功率的限制,组束功率可大幅提升而光谱密度并无显著下降.基于此,实验上获得了2.5 kW组束输出,绝对效率超过85%,通道间隔5 nm,光谱密度为0.51kW/nm.组束功率1 kW时,组束输出能保持好的光束质量;组束功率1.5kW时光束质量恶化较明显,通过分析发现,组束光束质量的恶化主要受限于体光栅的色散及高功率下体光栅复杂的热畸变. 相似文献
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3333lp/mm X射线透射光栅的研制 总被引:2,自引:1,他引:1
针对X射线透射光栅摄谱仪中的高线密度光栅,研究了采用电子束曝光和X射线曝光技术结合制作高线密度X射线透射光栅的工艺技术.首先利用电子束曝光和微电镀技术在镂空的薄膜上制备母光栅X射线掩模版,然后利用X射线曝光和微电镀技术小批量复制光栅.在国内首次完成了3333lp/mm X射线透射光栅的研制,栅线宽度为150nm,周期为300nm,金吸收体厚度为500nm.衍射效率标定的结果表明,该光栅的占空比合理、侧壁陡直,具有良好的色散特性,能够满足空间探测、同步辐射和变等离子诊断等多个领域的应用. 相似文献
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We propose a flexible method for fabricating complex fiber grating structures based on sequential writing for fiber gratings with polarization control of the UV source beam. Pure apodized as well as arbitrary phase-shifted fiber Bragg gratings (FBGs) can be fabricated in a single scan. Experimental examples of raised-cos2 apodized and dispersionless FBG filters are given to demonstrate the feasibility of this method. 相似文献
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We present a unified design of wavelength-independent deep-etched fused-silica gratings as polarizing beam splitters and polarization-independent two-port beam splitters by using the simplified modal method. By defining unified grating parameters as the ratio of incident wavelength to grating period and the ratio of groove depth to grating period, unified grating structures are found to be approximately wavelength-independent, which is based on the modal view of the accumulated phase difference of two excited propagating grating modes. Diffraction efficiencies given by the rigorous coupled-wave analysis (RCWA) verified this unified design at the wavelength of 1064 nm. It should be noted that this unified design of wavelength-independent gratings is an analytic result, which is impossible to be derived with the well-known numerical RCWA. Modal method is powerful and presents a clear physical picture for us to obtain this unified design. Therefore, this unified design can be used as a general guideline for designing deep-etched fused-silica gratings as beam splitters for practical applications from ultraviolet to near infrared. 相似文献