[發明專利]一種用于掃描干涉場曝光系統的光束姿態調整方法

有效

• 申請號: 201711302638.0
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107942426B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 巴音賀希格;王瑋;宋瑩;姜珊;呂強;李文昊;劉兆武
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G02B5/32;G03F7/20
• 代理公司: 44316 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 趙勍毅<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開一種用于掃描干涉場曝光系統的光束姿態調整方法，用于掃描干涉場曝光系統的光束姿態調整方法的結構包括光束宏動調整模塊及光束微動調整模塊，用于掃描干涉場曝光系統的光束姿態調整方法步驟如下：激光束首先進入光束微動調整模塊進行微動姿態穩定，由光束微動調整模塊調整后的出射光束再通過分束光柵，分束光柵分束后的光束再進入光束宏動調整模塊進行宏動姿態調整；光束宏動調整模塊對激光束的指向進行精確定位調整，光束微動調整模塊對激光束漂移進行實時糾正，以此有效的對掃描干涉場曝光激光束的姿態進行指向控制和抖動抑制，達到保證曝光激光束指向的精度與穩定性的目的，對掃描干涉曝光獲取優質的全息光柵槽型提供有力保障。

技術領域

本發明涉及光譜技術領域，具體涉及在掃描干涉曝光制作全息光柵的光路中的宏、微兩級的光束姿態調整方法。

背景技術

掃描干涉場曝光技術是制作全息光柵的一種方法，其采用小口徑的激光束作為曝光光源。傳統靜態全息光柵制作，激光光束經過擴束后只有中間部分參與曝光，對干涉光束整體的重合程度要求較低，光束調節通常采用手工調節，而在掃描干涉場曝光系統中，毫米級尺寸的曝光光束整體參與曝光，光束指向精度直接影響制作出光柵掩膜的質量，人工調節精度顯然難以滿足要求，為此需要在曝光過程中對激光束指向姿態進行精密調節。同時由于激光束自身存在的漂移特性，以及工作臺振動、光學元件振動、外界環境擾動等因素引起的光束漂移抖動，導致光束指向精度在曝光過程中出現下降，影響制作出掩模的均勻性，質量變差。

為了滿足掃描曝光系統對于光束指向這兩方面的要求，提出了一種針對掃描曝光光束的精確宏動調整與實時微動控制相結合的調整系統及調整方法，以達到掃描曝光制作光柵對光束指向精度與穩定性的要求。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種用于掃描干涉場曝光系統的光束姿態調整方法，用于對掃描干涉場曝光激光束的姿態進行宏、微兩級調整，保證曝光激光束指向的精度與穩定性，以獲取優質的全息光柵槽形。

一方面，本發明實施例中提供一種用于掃描干涉場曝光系統的光束姿態調整方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、一光源激光器發出的激光束先入射至一微動執行單元，然后通過一偏振分束棱鏡，激光束被分為s光與p光，p光進入一微動測量單元，所述微動測量單元將激光束的姿態信息傳遞給一控制系統，所述控制系統進行光電信號轉換，最后所述控制系統控制所述微動執行單元對激光束的姿態進行穩定控制；

S2、s光經過一分束光柵被分為左右兩束的曝光光束，左右兩束的曝光光束入射至一光束宏動調整模塊，左側的曝光光束先入射至一宏動左側執行單元，再由一基準光柵將左側的曝光光束反射至一宏動測量單元中，右側的曝光光束先入射至一宏動右側執行單元，再由所述基準光柵將右側的曝光光束衍射至所述宏動測量單元中，一工控機對所述宏動左側執行單元以及所述宏動右側執行單元輸出驅動信號，以此分別對左右兩束的曝光光束的指向進行調整；

S3、左側的曝光光束與右側的曝光光束在一光柵基底上形成曝光用的干涉條紋。

可選地，包括一光束微動調整模塊，用于對激光束漂移進行實時糾正，所述光束微動調整模塊包括微動執行單元、偏振分束棱鏡、微動測量單元以及控制系統，所述偏振分束棱鏡位于所述微動執行單元的后方，所述微動測量單元位于所述偏振分束棱鏡的后方，所述控制系統位于所述微動測量單元的后方，所述微動執行單元以及所述微動測量單元均與所述控制系統連接；所述分束光柵位于所述偏振分束棱鏡下方；所述光束宏動調整模塊位于所述分束光柵的下方，用于對光束的指向進行精確定位調整，所述光束宏動調整模塊包括宏動左側執行單元、宏動右側執行單元、基準光柵、宏動測量單元以及工控機，所述宏動左側執行單元、所述宏動右側執行單元以及所述宏動測量單元均與所述工控機連接。

可選地，所述宏動左側執行單元及所述宏動右側執行單元均為微動電機。

可選地，所述宏動測量單元為CMOS測量元件。