[發明專利]一種透射光柵

有效

• 申請號: 201611184567.4
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106597588B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 史麗娜;李海亮;劉子維;浦探超;牛潔斌;謝常青;劉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

本發明提供了一種透射光柵，所述透射光柵包括：不透光薄膜及N個透光狹縫；其中，所述N個透光狹縫在所述不透光薄膜上呈周期分布，且所述透光狹縫的大小與所述狹縫的分布周期之間具有預設的比例；所述狹縫沿所述光柵的y軸方向呈之字形；如此，因N個透光狹縫在所述不透光薄膜上呈周期分布，完全抑制了背景噪聲，提高了信噪比；且所述光柵周期與所述之字形透光狹縫的大小之間按照預設的比例取值，使得所述光柵完全抑制了2級、3級、4級衍射，從而消除了諧波污染，提高了分辨率，進而確保分析結果的準確性，提高了攝譜精度；并且，由于該光柵結構簡單，比已有單級衍射光柵易于加工；因透光狹縫的透光率高，提高了絕對衍射效率。

技術領域

本發明屬于光學技術領域，尤其涉及一種透射光柵。

背景技術

眾所周知，幾乎所有的材料甚至空氣都能夠吸收10納米到121納米的極端遠紫外光(極紫外光)，因此在這個波段，無法采用一般的透鏡光學系統控制光束，而是采用衍射光柵和反射鏡來實現極紫外光的光束控制。

目前，極紫外分光系統主要采用衍射光柵進行分光。傳統的二元光柵包含多級衍射，通常情況下分光只需要1級衍射，但是在寬光譜情況下，高級衍射與1級衍射產生交疊，擾亂分析結果，帶來不容易消除的誤差，制約攝譜精度，降低光學系統的性能。雖然正弦振幅光柵只有0級和+/-1級衍射，具有較好的衍射效率，但是利用已知材料和現有的加工工藝，制作極紫外波段的正弦光柵幾乎不可能。另外，雖然減小光柵周期能夠抑制高級衍射，例如光柵的周期D大于光波長λ并小于2λ時，只有0級和+/-1級衍射，但是利用現有的加工工藝，制作特征尺寸與極紫外波長相當的結構，十分困難；并且此類光柵有效的波長范圍被限制在了(D，D/2)之間，因此并不適用于寬光譜的分光系統。因此，人們一直在研制只具有0級和+/-1級衍射的新型極紫外光柵。目前已經報道的x射線單級衍射光柵，主要采用復雜的光柵形狀或者隨機移動柵條的位置來得到單級衍射。復雜形狀的光柵雖然能抑制高級衍射，但是其結構難以制作，因此并不現實。移動柵條的位置雖然能夠抑制高級衍射，但是引入了噪聲，噪聲擾亂分析結果。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明實施例提供了一種透射光柵，用于解決現有技術中，極端遠紫外光分光系統進行分光時，高級衍射與1級衍射產生交疊，帶來誤差，導致分析結果不準確，攝譜精度降低的技術問題。

本發明提供一種透射光柵，所述透射光柵包括：不透光薄膜及N個透光狹縫；其中，

所述N個透光狹縫在所述不透光薄膜上呈周期分布，且所述透光狹縫的大小與所述狹縫的分布周期之間具有預設的比例；所述狹縫沿所述光柵的y軸方向呈之字形。

上述方案中，所述狹縫沿x軸方向的分布周期為P_x，所述狹縫沿y軸方向的分布周期為P_y。

上述方案中，所述狹縫平行于x軸的寬度a與所述P_x之間的比例關系為a＝P_x/2。

上述方案中，所述狹縫的之字形相鄰的兩個轉折角的頂點在x軸的投影b與所述P_x之間的比例關系為b＝P_x/6。

上述方案中，所述狹縫沿y軸方向的分布周期P_y為0.1P_x≤P_y≤100P_x。

上述方案中，所述透射光柵在ξ方向的的相對衍射效率I(m)根據公式I(m)＝[sinc(ma/P_x)·sinc(mπ(a-b)/P_x)]²計算得出；其中，所述m為衍射級次。

上述方案中，所述不透光薄膜的材料具體包括：金、銀、鋁、鉻、硅、氮化硅或碳化硅。

上述方案中，所述不透光薄膜的厚度為50～5000nm。