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题名拼接原子光刻光栅衍射性能研究
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作者
吴益泽
薛栋柏
肖光旭
沈俊宇
邓晓
孔明
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机构
中国计量大学计量测试与仪器学院
同济大学国家集成电路微纳检测设备产业计量测试中心(上海)
同济大学精密光学工程技术研究所
同济大学先进微结构材料教育部重点实验室
同济大学数字光学前沿科学研究基地
同济大学全光谱高性能光学薄膜器件与应用专业技术服务平台
同济大学物理科学与工程学院
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出处
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第3期228-237,共10页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFF0607600,2022YFF0605502)
国家自然科学基金项目(62075165)
+1 种基金
上海市科学技术委员会青年科技启明星项目(23QA1409400)
上海市在线检测与控制技术重点实验室开放基金项目(ZX2020101)。
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文摘
光栅干涉仪作为一种精密位移测量手段,具备高精度、高分辨力以及强抗干扰能力等优势。光栅作为干涉仪的测量基准,其周期准确性与位移测量结果的精度直接相关。基于原子光刻沉积技术的原子光刻光栅周期直接溯源至铬原子跃迁频率,将其运用于光栅干涉仪的研制,使得测量结果可直接溯源,保障了测量结果的准确性和一致性。然而单次原子光刻制备的光栅面积较小,限制了干涉仪的测量量程。尽管采用拼接原子光刻技术可实现原子光刻光栅面积的延拓,且理论上不引入周期误差,但是拼接区域光栅峰谷高度存在不均匀性,将会影响光栅的衍射效率。文中基于严格耦合波分析理论对拼接原子光刻光栅的衍射特性进行了仿真分析,当光栅峰谷高度从30~85 nm改变时,TE偏振入射光对应衍射效率从0.3%升高至1.9%,TM偏振入射光对应衍射效率随着峰谷高度变化逐步升高,最大值可达36.8%。同步进行了光栅衍射性能的实验测试,结果表明实验测试结果与仿真理论结果的变化趋势一致。该研究为基于拼接原子光刻光栅的直接溯源型光栅干涉仪测量量程扩展提供了技术指导。
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关键词
拼接原子光刻光栅
峰谷高度
衍射效率
严格耦合波理论
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Keywords
stitched atomic lithography grating
peak-to-valley height
diffraction efficiency
rigorous coupled wave theory
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分类号
TH741
[机械工程—光学工程]
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