基于旋转达曼光栅的多路并行激光直写装置和方法

摘要

一种基于旋转达曼光栅的多路并行激光直写装置和方法。该装置包括激光刻写光路、自聚焦模块和电子控制模块；该装置充分利用达曼光栅分束的特点，实现了并行直写光栅；通过旋转一维达曼光栅，来实现变周期刻写光栅；通过旋转二维达曼光栅，能上千倍地提高刻写速度，从而实现更高效更快速的刻写。本装置适用于刻写大面积高密度的光栅。

主权项

一种基于旋转达曼光栅的多路并行激光直写装置，其特征在于该装置包括激光刻写光路、自聚焦模块和电子控制模块；所述的激光刻写光路依次包括405nm蓝光激光器（1）、小孔光阑（2）、阔束透镜组（3）、装有达曼光栅的精密转台（4）、阔束透镜（5）、渐变折射滤波片（6）、阔束透镜（7）、反射镜（8）、光谱分光镜（9）、显微物镜（11），光束经过显微物镜（11）后聚焦在水平调平台（13）上的待刻写的光栅模板（12）上；所述的自聚焦模块包括红光光纤激光器（15）、偏振分光棱镜（16）、四分之一波片（17）、光谱分光镜（9）、滤光片（18）、透镜（19）、柱面透镜（20）和四象限探测器（21），所述的红光光纤激光器（15）输出的激光经偏振分光棱镜（16）反射后经四分之一波片（17）由线偏振光变成圆偏振光，经过光谱分光镜（9）、显微物镜（11）后照射在水平调平台（13）上的待刻写光栅模板（12）上，被待刻写光栅模板（12）反射后的信号光沿原光路返回，经所述的四分之一波片（17）变成与原光束偏振方向垂直的线偏振光，后透过所述的偏振分光棱镜（16）、滤光片（18）、透镜（19）、柱面透镜（20）由所述的四象限探测器（21）采集信号；所述的电子控制模块包括计算机（22）及计算机（22）控制的压电陶瓷（10）、精密移动平台（14），所述的水平调平台（13）置于所述的精密移动平台（14）上，所述的计算机（22）的输入端与所述的四象限探测器（21）的输出端相连。