[發(fā)明專利]任意結(jié)構(gòu)衍射光學(xué)元件的制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410539223.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN104280801A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭敏
• 主分類號(hào): G02B5/18
• 分類號(hào): G02B5/18;G02B5/32
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種任意結(jié)構(gòu)的衍射光學(xué)元件設(shè)計(jì)方法，屬于光學(xué)元件領(lǐng)域。

背景技術(shù)

衍射光學(xué)元件被廣泛應(yīng)用到許多光學(xué)領(lǐng)域，例如波前整形，全息投影，光學(xué)加密等。設(shè)計(jì)光學(xué)元件其實(shí)是振幅和位相的復(fù)原。傳統(tǒng)的光學(xué)元件設(shè)計(jì)是基于優(yōu)化的迭代算法，例如R.W.Gerchberg?and?W.O.Saxton，“A?practical?algorithm?for?the?determination?of?phase?from?image?and?diffraction?plane?pictures，”J.R.Fienup，“Reconstruction?of?an?object?from?the?modulus?of?its?Fourier?transform，”中提到的GS算法，G.Yang，B.Dong，B.Gu，J?Zhuang，and?O.K.Ersoy，“Gerchberg-Saton?and?Yang-Gu?algorithm?for?phase?retrieval?in?a?nonunitary?transform?system：a?comparison”，中提到的楊-顧算法和S.Kirkpatrick，C.D.Gelatt，and?M.P.Vecchi，“Optimization?by?simulated?annealing，”中的模擬退火算法等。這些算法在輸出平面上只是近似的得到了振幅而忽略了相位。然而，在許多的光學(xué)系統(tǒng)中，能夠精確的同時(shí)調(diào)制振幅和相位的衍射光學(xué)元件是非常必要的。任意結(jié)構(gòu)衍射光學(xué)元件通常是通過多層掩模板，灰階掩模板，電子束刻蝕等方法實(shí)現(xiàn)的，比如Z.Cui.“Micro-Nanofabrication?technologies?and?applications”。這些技術(shù)非常的耗時(shí)而且昂貴。利用全息干涉的方法制作衍射光學(xué)元件是非常有效且成本低廉的方法，尤其是在制造大面積衍射光學(xué)元件時(shí)。然而，傳統(tǒng)的全息干涉方法只能制作簡(jiǎn)單的光柵結(jié)構(gòu)或者簡(jiǎn)單的平面鏡，比如M.Farhoud，J.Ferrera，A.J.Lochtefeld，et.al.“Fabrication?of?200nm?period?nanomagnet?arrays?using?interference?lithography?and?a?negative?resist”，T.A.Savas，Satyen?N.Shah，M.L.Schattenburg，et.al″Achromatic?interferometric?lithography?for100-nm--period?gratings?and?grids”，H.H.Solak，Y.Ekinci，and?P.″Photon-beam?lithography?reaches12.5nm?half-pitch?resolution″，A.Fernandez，H.T.Nguyen，J.A.Britten，et.al.“Use?of?interference?lithography?to?pattern?arrays?of?submicron?resist?structures?for?field?emission?flat?panel?displays，”和M.Campbell，D.N.Sharp，M.T.Harrison，et.al.″Fabrication?of?photonic?crystals?for?the?visible?spectrum?by?holographic?lithography″等等。

衍射光學(xué)元件被廣泛應(yīng)用到許多光學(xué)領(lǐng)域，例如波前整形，全息投影，光學(xué)加密等。設(shè)計(jì)光學(xué)元件其實(shí)是振幅和位相的復(fù)原。傳統(tǒng)的光學(xué)元件設(shè)計(jì)是基于優(yōu)化的迭代算法，例如GS算法，楊-顧算法和模擬退火算法等。這些算法在輸出平面上只是近似的得到了振幅而忽略了相位。然而，在許多的光學(xué)系統(tǒng)中，能夠精確的同時(shí)調(diào)制振幅和相位的衍射光學(xué)元件是非常必要的。任意結(jié)構(gòu)衍射光學(xué)元件通常是通過多層掩模板，灰階掩模板，電子束刻蝕等方法實(shí)現(xiàn)的。這些技術(shù)非常的耗時(shí)而且昂貴。利用全息干涉的方法制作衍射光學(xué)元件是非常有效且成本低廉的方法，尤其是在制造大面積衍射光學(xué)元件時(shí)。然而，傳統(tǒng)的全息干涉方法只能制作簡(jiǎn)單的光柵結(jié)構(gòu)或者簡(jiǎn)單的透鏡。而大面積的制作任意結(jié)構(gòu)的衍射光學(xué)元件一直是本領(lǐng)域的一個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種任意結(jié)構(gòu)衍射光學(xué)元件的制作方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的任意結(jié)構(gòu)衍射光學(xué)元件的制作方法，包括以下步驟：