基于衍射光初相位测量的光栅曝光拼接误差检测研究

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1、学校代码；１０２巧２０１３４２３９００８学号：ＳＯＯＣＨＯＷＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ：：＾ＩＨ—’基于衍射光初相位测量的光棚曝光拼接误差检测研究Ｓ－ｔｕｄｙｏｎｔｈｅｅｒｒｏｒｓａｎａｌｓｉｓｏｆｌａｒｅａｒｅａｒａｔｉｎｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｇｇｇｙ放ｐｏｓｕｒｅｍｏｓａｉｃｂａｓｔｅｄｏｎｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｈａｓｅｏｆ出ｆｒａｃｔｉｏｎｗａｖｅｐ研究生姓名冯繁荣。指导教师姓名吴建宏■■－＂．■．■＿■，，专业名称整工程研究方向光信息处

2、理技术与器件？所在院部物理与光电能源学部Ｖ７＾论文提交日期２０１６年５月■■■■．■■，，，■■１．１■，？，＂４Ｍｉｍ—，．、参考文献基于衍射光初相位测量的光栅曝光拼接误差检测研究II学校代码：10285学号：20134239008基于衍射光初相位测量的光栅曝光拼接误差检测研究中文摘要基于衍射光初相位测量的光栅曝光拼接误差检测研究中文摘要高质量大口径脉冲压缩光栅是高功率脉冲压缩系统中的重要光学元件。但其制作难度大、成本高，这些因素制约着大口径脉冲压缩光栅的研制。针对国内目前的技术状况，全息光栅曝光拼接技

3、术是研制大口径光栅的最佳方案。针对潜像拼接在大口径拼接中存在的对准困难和成功率低等问题，课题组提出了逐区曝光和逐区刻蚀拼接方案。但是在拼接结束检测拼接误差时，这两种拼接方法都会因为槽形差异产生衍射波面错位，叠加到横向位移误差引起的相位变化中，从而干扰横向位移误差的判断。因此本论文主要解决不同形貌光栅的衍射光初相位的计算问题以及衍射光初相位在光栅拼接误差检测中的应用问题。为此本文主要进行了以下工作：1、介绍了大口径光栅的研究背景和国内外的研究现状，叙述了曝光拼接原理，介绍了逐区显影和逐区刻蚀拼接方法的工艺流程和对准拼接方法，提出理论计算衍射光相位差的必要性。2、基于严格耦合波理论编写了

4、衍射光相位的计算程序，分别从理论和实验上验证了计算程序的正确性。3、根据相位分布的规律，提出用测量相位的方法间接判断光栅槽形。以K9玻璃基底为例，计算了反射和透射两种情况下光栅衍射光的初相位与光栅槽形的关系，并且分析了该方法的适用条件和误差，实验上验证了该方法的可行性。4、通过理论计算，给出了在无法精确测量占空比的情况下多层介质膜光栅和均匀基底光栅由于形貌差异引起的1级衍射光相位差的计算方法，实验上验证了通过0级衍射光相位差推断1级衍射光相位差的计算方法。关键词：大口径光栅拼接误差逐区显影衍射光初相位严格耦合波理论作者：冯繁荣指导教师：吴建宏I英文摘要基于衍射光初相位测量的光栅曝光拼

5、接误差检测研究Studyontheerrorsanalysisoflarge-areagratingfabricatedbyexposuremosaicbastedonmeasuringtheinitialphaseofdiffractionwaveAbstractLarge-areapulsecompressiongratingofhigh-qualitydiffractionwavefrontsisanimportantopticalelementinpulsecompressionsystem.Butitsfabricationisdifficultandcostly.Thes

6、efactorsrestrictthedevelopmentoflarge-areapulsecompressiongratings.Forthecurrentstateofdomestictechnology,holographicexposuremosaictechnologyisthebestsolutionoflarge-areagrating’sfabrication.Thispaperanalyzestheproblemsofmosaicandlowsuccessratewhichexistinlatentimagegratingsplicing.Tosolvethese

7、twoproblems,themosaicmethodofdevelopingregionbyregionandthemosaicmethodofetchingregionbyregionareproposedbyourlab.Beforetheendofthefabrication,themosaicerrorsofthelarge-areagratingshouldbetested.Thedislocationofthediffractionwavef