用于近场集成光学头微透镜器件的灰度掩模技术

讨论了制作适用于近场集成光学头中的凸形、凹形微透镜和折衍射复合微透镜的灰度掩模技术。定性地给出了与几种典型的凸形、凹形微透镜和折衍射复合微透镜对应的灰度掩模版的设计实例 ,以及将它应用于光刻操作的情况 ,为采用灰度掩模技术制作适用于近场集成光学头中的微透镜器件奠定了基础。灰度掩模技术在微透镜器件的制作方面具有重要的应用前景 ,有助于简化制备工艺 ,降低制作成本 ,优化微透镜阵列的结构参数。     

用于近场集成光学头的面阵平面微透镜

讨论了采用常规的光刻热熔法及灰度掩模技术制作非梯度折射率型平面折射和平面衍射微透镜的情况。定性地分析了在不同的工艺条件下可能得到的平面端面微光学器件的种类和形貌特征。给出了在石英衬底表面通过光刻热熔工艺和氢离子束蚀刻所得到的球面及圆弧轮廓特征的凹形掩模的SEM照片 ,并对用于近场集成光学头的平面微透镜和半导体激光器的集成结构作了初步分析。利用这一技术所制成的平面折射微透镜可以很方便地与半导体光源等器件匹配耦合及集成固联     

凹折射微透镜阵列的离子束刻蚀制作

利用光刻热熔成形工艺及离子束刻蚀制作 12 8× 12 8元凹微透镜阵列。所制硅及石英凹微透镜的典型基本图形分别为凹球冠形、凹柱形和矩顶凹面形。分析了在光致抗蚀剂柱凹微透镜图形制作过程中的膜系匹配特性 ,与制作该种微透镜有关的光掩模版的主要结构参数 ,以及光致抗蚀剂掩模工艺参数的控制依据等。探讨了在凹微透镜器件制作基础上利用成膜工艺开展平面折射微透镜器件制作的问题。采用扫描电子显微镜 (SEM)和表面轮廓仪测试了所制石英凹微透镜阵列的表面微结构形貌。给出了所制石英凹微透镜阵列远场光学特性的测试结果。     

光刻及离子束蚀刻技术制作DNA芯片模版

 采用光刻及离子束蚀刻技术制作面阵石英DNA芯片模版，利用扫描电子显微镜（SEM）和表面轮廓仪测试了所制石英DNA芯片模版的表面微结构形貌特征，分析了所制石英DNA芯片模版出现图形畸变的原因。所用工艺为在其它衬底材料表面制作更大规模及具有复杂结构的大面阵DNA芯片模版奠定了基础。     

光学头光束孔径匹配

光学头是光盘存储器的核心部件，光学头光束孔径匹配是光学头设计的一个至关重要的问题。必须合理地确定光源的光束口径与光盘物镜孔径比值，才能保证其光能量耦合效率，并获得较小的光斑尺寸和合理的焦深。本文以衍射光学为基础，详尽地分析了光束孔径匹配对光能耦合效率、光斑尺寸、物镜焦深的影响。     

波导近场馈热混合磁光记录技术

混合记录可用来克服超顺磁极限。介质矫顽力依赖于温度,激光可用来降低材料矫顽力从而提高记录密度。提出了矩形波导近场加热混合磁光记录技术,并对矩形波导的能量传输效率、矩形波导近场光斑及其在盘片径向上的加热范围等进行了分析和研究。理论分析和实验研究表明,采用矩形波导近场光斑加热磁记录写入,利用GMR磁头读取,可以克服磁记录材料的超顺磁极限,提高了存储密度,是一个极具有潜力的存储方案。     

混合记录热效应研究

在混合记录系统中，记录材料矫顽力依赖于温度，激光可用来降低矫顽力使得仅仅在激光加热的地方磁元翻转。对波导锥尖近场光斑和记录介质热响应进行了仿真研究，结果证实采用高矫顽力的磁记录材料、波导锥尖近场热辅助写的技术方案可以用来克服超顺磁极限的限制。     

体全息存储技术

体全息存储技术以其存储密度和数据读出率高及相关内容寻址等特点而具有广阔的应用前景。但体全息存储技术要同其它已经成熟的技术竞争 ,以在存储市场上占有一席之地 ,就必须注重发挥自己的优势。另外体全息存储技术要实现商品化 ,还有两个重要的问题需要解决。一是以较低的价格实现激光、空间光调制器和探测器阵列的对准。其次是要寻找合适的存储材料。对体全息存储来说寻找合适的存储材料仍是一个尚待解决的问题 ,至今还没有一种材料具有性能、容量和价格的综合优势     

近场记录光盘的写入能量的研究

近场记录光盘是一种新的光盘记录技术,它有二个特点：（１）极高的记录密度;（２）很高的寻道速度。本文介绍了近场光盘技术的特性;提出了近场光盘记录技术中动态条件下读写中的写入能量地头盘间的能量传输问题进行了仿真计算。     

相变光盘分离式光学头设计

光学头是光盘存储系统的核心器件，分离式光学头是把聚焦物镜和光学头的其他部分分离开来，以降低光学头可动部分的重量和体积，提高光学头的飞行速度，实现快速存取的目的。本文设计的相变光盘直接重写分离式光学头．具有结构简单，信号检出方便．易于装配等特点。