全息深亚波长光栅技术研究

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1、M例#•SOOCHOWUNIVERSIY硕士学位论文、((酬磁论文题目全息深亚波长光栅技术研究周P日研究生姓名指导教师姓名吴建宏刘全专业名称光学工程研究方向光信息处理技术与器件论文提交日期2015年5月苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：通说日期；^^》苏州大学学位论文使用授权声明

2、本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，即；学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文默信息情报中心、中国科学技术信息研究所（含万方数据电子出版社)、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文挡，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在年一月解密后适用本规定。非涉密论文口论文作者签名：盈讯曰期；就叹.导师签名：1求六日期：全息深亚波长光栅技术研究摘要全息深亚波长光栅技术研究摘

3、要深亚波长光栅周期远小于工作波长，表现出理想偏振特性，利用深亚波长光栅的偏振选择特性，可以制作用于各个波段的的金属光栅偏振器，它的优点有：工作波长可定制；可集成化和小型化；稳定性好等，有着广阔的应用前景。深亚波长光栅掩模主要是采用电子束曝光、X射线光刻等方法制作，这些制作方法的成本高且工艺复杂，影响了金属光栅在各领域大规模应用。相对于使用电子束曝光、X射线光刻等技术制作的光栅掩模，采用全息光刻技术制作光栅掩模具有面积大、制作成本低以及工艺简单等优点。本文对深亚波长光栅制作技术进行了探索，将半导体广泛使用的浸没式光刻与全息光刻结合，采用全息-浸没式光刻制作深亚波长光栅掩模，并将制作的深亚波长光

4、栅掩模应用于可见光波段金属光栅的制作。主要内容包括以下几个方面：（1）介绍了深亚波长光栅的意义以及深亚波长光栅在光偏振领域应用的进展。（2）使用五种不同的光刻胶，对光刻胶特性做了深入的研究，分别制作了周期为575nm、350nm和240nm光刻胶光栅掩模，分析了曝光量、显影时间、光栅周期以及不同的光刻胶对光栅槽形的影响。根据对光刻胶特性的研究，采用浸没全息曝光的方法制作了180nm周期玻璃和金属基底的深亚波长光栅掩模。（3）介绍了在分析金属光栅时经常使用的时域有限差分法（FDTD）理论，并将FDTD理论应用于金属光栅偏振性能的研究，通过仿真给出了应用于可见光波段的金属光栅最佳的光栅结构参数，

5、改进了单层金属光栅的结构，并分析了入射角及工艺误差对金属光栅偏振性能的影响。（4）采用离子束刻蚀和金属沉积技术，分别制作了单层和双层的金属光栅。同时对金属光栅的透过率和消光比进行了测量，并分析了制作工艺对金属光栅偏振性能的影响。I摘要全息深亚波长光栅技术研究关键词：深亚波长光栅；全息-浸没式光刻；时域有限差分法；金属光栅；离子束刻蚀作者：周阳指导教师：吴建宏刘全II全息深亚波长光栅技术研究摘要Theresearchofdeep-subwavelengthgratingbyholographic-immersionlithographyAbstractTheperiodofdeep-subwa

6、velengthgratingismuchsmallerthanthewavelengthofthework,whichshowsthattheidealpolarizationcharacteristic.Thepolarizationcharacteristicofthedeep-subwavelength,kindsofmetalgratingpolarizersarefabricatedforvariousbands.Ithasthecharacteristicofsmallvolume,compactstructureandworkingwavelengthcanbecustomi

7、zed,hasbroadapplicationprospects.Themaskofdeep-subwavelengthgratingismainlyproducedbyadoptingthemethodofelectronbeamexposure,X-raylithographyandothermethods,buttheseproductionmethodsprocessiscomplicatedandc