Способ изготовления периодических структур Советский патент 1986 года по МПК G02B27/42 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может найти применение, например, для изготовления штриховых шкал и дифракционных решеток. ..

Цель изобретения - повышение точности изготовления путем уменьшения накопленной погрешности.

На чертеже показана функционаотсь- ная схема устройства для реализации способа.

Устройство , содержит лазер 1, коллиматор 2, первую эталонную структуру 3, вторую эталонную структуру 4, заготовку 5 со светочувствительным слоем , систему зеркал 6-9, экран 10. оборачивающие элементы 11 и 12 и подвижную каретку 13.

Сущность способа изготовления пе-. риодических структур зак:гш)чается в следующем.

Выбирают две идентичные периодические структуры 3 и 4 и устанавливают их друг за другом таким образом, что первый штрих 1 второй структуры 4 располагается напротив последнего штриха N, первой структуры 3, а последний штрих N,, второй структуры 4 - напротив первого штриха 1, первой структуры 3, Участок первой эталонной структуры 3 освещают перпендикулярньш к ней пучком когерентного света от лазера 1, прошедшим коллиматор 2. Одновременно по направлению первого освещающего пучка освещают вторую эта- лонную структуру 4 пучком света, который когерентен с первым. Из дифрагированных на структурах пучков выде ляют пару пучков (по одному дифраги- рованному пучку от каждого освещающего пучка), имеющих одинаковый порядо дифракции, но разные знаки. Все порядки, кроме выделенных, перекрывают экраном 10. Выделенные пучки с помощью системы зеркал 6-9 направляют через оптические элементы 11 и 125 обо рачивающие волновые фронты на 180 относительно их осей, на заготовку 5 со светочувствительным слоем. Совмещают пучки на поверхнэстн заготовк 5, причем направление падения пучков на последнюю устанавливают параллельным направлению их дифракции. В результате проведения указанных опера- ций на поверхности заготовки 5 образуется система интерференционных полос. При одновременном перемещении первой 3 и второй 4 структур и заго

o

f5

0

5

25 эп

45

50

товки 5, установленных на подвижной каретке 13, относительно пучков, формирующих интерференционную картину, интерференционные полосы остаются не- подвижньми относительно светочувствительной поверхности заготовки 5. В результате на заготовке в направлении перемещения формируется периодическая, структура. В заключение осуществляется фотохимическая обработка заготовки, проводимая по изве стным методикам.

Благодаря использованию двух идентичных структур, развернутых на 180, период изготавливаемой структуры постоянен по всей ее длине и структура не имеет накопленной погрешности. При известном способе изготовления периодических структур накопленная погрешность изготавливаемой структуры равна погрешности эталона.

Способ может быть осуществлен, например, следующим образом.

Выбирают две идентичные периодические структуры, например две штриховые шкалы с W 500 мм, Т 10 мкм, где W и Т - длина и период этих структур, соответственно. Накопленная погрешность 2 мкм. Это могут быть . шкала и ее копия или же две копии одной шкалы. Затем совмещают первый штрих второй структуры с последним штрихом первой и последний второй структуры с первыг- штрихом первой. Это может быть сделано поворотом одной из структур на 180 относительно оси,, перпендикулярной ее плоскости.

Участок первой эталонной структуры 3 освещают прошедшим через коллиматор 2 пучком когерентного света от лазера 1, Одновременно по направлению первого освещающего пучка освещают вторую эталонную структуру 4 пучком света, который когерентен с первым. Это может быть, например, нулевой порядок дифрактдии на первой структуре. Из дифрагировавших на структурах пучков вьщеляют пару пространственно разделенных пучков, например +1 порядка от первой структуры и -1 порядка от второй. Выделенные пучки зеркалами 6-9 через;оборачивающие оптические элементы например призмы До- ве, направлярото на светочувствительнук заготовку, установленную, как и эталонные структуры, на подвижной каретке с азростатическиг 1и направляющи1.1И. Направление падения пучков устанавливают параллельным направлению их дифракции. Все порядки, кроме выделенных, перекрывают экраном, установленным перед заготовкой. В результате проведенных операций на поверхности заготовки образуется периодическая картина.

При перемещении каретки с эталонными структурами и образцом, напри- мер, с помощью линейного электродви- гателя интерференционные полосы перемещаются в направлении перемещения заготовки и остаются неподвижными относительно ее поверхности, В результате по длине заготовки формиру-15 пyтe f уменьшения накопленнойпогрешноется периодическая структура, не имеющая накопленной погрешности, так как период ее постоянен по всей длине. Точность изготовления по сравнению с известным способом повьппается в 2-3 раза.

Формула изобретения

Способ изготовления периодических структур, заключающийся в освещении эталонной структуры перпендикулярным к ней пучком когерентного света, выделении из дифрагировавших пучков пары, имеющей одинаковый порядок дифраРедактор О.Юрковецкая Заказ 6833/44

Техред Л.Сердюкова Корректор

Тираж 501Подписное

ВНИЖШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород ул. Проектная, 4

кции, но разные знаки, направлении вьщеленных пучков на заготовку параллельно направлению их дифракции, развороте волновых фронтов пучков на 180° относительно кх осей, совмещении указанных пучков на поверхности заготовки с формированием периодической картины, одновременном перемещении эталонной структуры и заготовки в направлении, перпендикулярном штри- хам эталонной структуры, проведении фотохимической обработки заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности изготовления

0

5

сти, за первой эталонной структурой размещают вторую, идентичную первой, первый штрих второй структуры располагают напротив последнего штриха первой, а последний штрих второй структуры - напротив первого штриха первой, одновременно в направлении первого освещающего пучка освещают вторую структуру пучком, который когерентен с первым, выделяют по одному дифрагированному пучку от каждого освещающего пучка и перемещают вторую структуру одновременно с первой структурой и заготовкой.

Составитель В.Кравченко

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Эрдейи

Изобретение относится к оптическому приборостроению. Цель изобретения - повышение точности изготовления путем уменьшения накопленной погрешности изготавливаемой структуры. Выбирают эталонную структуру 4, идентичную стру ктуре 3, располагают первый штрих структуры 4 напротив последнего штриха структуры 3 и последний штрих структуры 4 напротив первого штриха структуры 3 Участок структуры 3 освещают перпендикулярным к ней пучком когерентного света от лазера 1. Одновременно в направлении первого освещающего пучка освещают структуру 4 пучком света, который когерентен с первым, выделяют по одному дифрагированному пучку с одинаковым порядком, но разными знаками дифракции от каждого освещающего пучка. Оптическими .элементами 11, 12 разворачивают волновые фронты вьщеленных пучков на 180° относительно их осей и совмещают пучки на поверхности заготовки 5, Перемещают вторую структуру одновременно с первой структурой и заготовкой, V в результате чего на заготовке в .на- правлении перемещения формируется периодическая структура с постоянным по всей ее длине периодом. 1 ил. (Л N9 00 00