光栅高速直写装置

摘要

一种光栅高速直写装置，其构成包括刻写光源、光束偏转器、fθ透镜组、离焦检测模块、光谱分光镜、调焦位移器、物镜、待刻样品、二维样品台和总控制器。本发明具有刻写速度快、面积大、可控性好的特点，能直接刻写出变占空比、变强度分布的一维光栅，具有广泛的用途。

主权项

一种光栅高速直写装置，特征在于其构成包括刻写光源(1)、光束偏转器(2)、fθ透镜细(3)、离焦检测模块(4)、光谱分光镜(5)、调焦位移器(6)、物镜(7)、待刻样品(8)、二维样品台(9)和总控制器(10)，上述元部件的位置关系如下：所述的刻写光源(1)发出的刻写光束被光束偏转器(2)反射后，经所述的fθ透镜组(3)被所述的光谱分光镜(5)反射，最后经所述的物镜(7)会聚在位于二维样品台(9)上的待刻样品(8)的表面；所述的离焦检测模块(4)发出的调焦光束透过所述的光谱分光镜(5)，经所述的物镜(7)会聚在待刻样品(8)表面，其反射光由原路返回，所述的总控制器(10)分别与所述的刻写光源(1)、光束偏转器(2)、离焦检测模块(4)、调焦执行器(6)、二维样品台(9)相连；所述的光谱分光镜(5)与所述的刻写光束的主轴及所述的调焦光束的主轴均成45°夹角；所述的调焦位移器(6)与所述的物镜(7)相连，所述的离焦检测模块(4)根据调焦光束的返回光计算所述的物镜(7)离焦量并输入所述的总控制器(10)，该总控制器(10)根据所述的离焦检测模块(4)输入的离焦量向所述的调焦位移器(6)输出相应的反馈信号控制所述的调焦位移器(6)的运动，使待刻样品(8)表面始终位于所述的物镜(7)的焦深范围；所述的光束偏转器(2)由反射镜和旋转驱动器组成，其旋转轴与反射镜的反射面平行，该反射面与所述的刻写光束所在的平面垂直，所述的光束偏转器(2)的转轴与二维样品台(9)的Y轴平行而垂直于X轴；所述的总控制器(10)根据待刻的光栅结构向所述的光束偏转器(2)的旋转驱动器发出偏转驱动信号，在旋转驱动器的驱动下所述的反射面绕旋转驱动器的转轴作往复的偏转运动；所述的fθ透镜组(3)与刻写光束共光轴；所述的二维样品台(9)具有沿其X轴和Y轴的运动机构，在所述的总控制器(10)的控制下该二维样品台(9)带动位于其其上的待刻样品(8)沿X、Y方向高精度运动。