Устройство для изготовления периодических структур

 

Изобретение относится к оптическо.му приборостроению и м.б. использовано при изготовлении шаблонов, шкал н дифракционных решеток. Цель изобретения - упрощение юстировки устр-ва. Пучок когерентного излучения источника I, прошедший через расширитель 2, падает на эталонную структуру 3, про.ходит объективы 4, 5, оптические оси которы.х параллельны и симметричны относительно оптической оси системы дифракционных порядков. За установленным на оси расширителя 2 объективо.м 6 распространяются под углом один к другому два колли.мирован 1ы.х пучка, формируюши.х интерференционную картину в плоскости заготовки 10, установленной на подвижной каретке 9. Приведено соотношение, -из которого определяется расстояние между объективами 6 и 4, 5. I ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSU Ä»1420585 (5D 4 G 02 В 2//42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l ) 4154599/24-10 (22) 02.12.86 (46) 30.08.88. Бюл. № 32 (7l ) Институт электроники АН БССР (72) В. А. Пилипович, A. В. Романов, В. Ф. Ярмолицкий, A. И. Богданович и В. В. Баранов (53) 535.853.31 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1216756, кл. G 02 В 27/42, 04.07.84.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1280561, кл. G 01 В 27/42, 04.11.85. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СТРУКТУР (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и м.б. использовано при изготовлении шаблонов, шкал и дифракционных решеток. Цель изобретения — упрощение юстировки устр-ва. Пучок когерентного излучения источника 1, прошедший через расширитель 2, падает на эталонную структуру 3, проходит объективы 4, 5, оптические оси которых параллельны и симметричны относительно оптической оси системы дифракционны порядков. За установленным на оси расширителя 2 объективом 6 распространяются под углом один к другому два коллимированнык пучка, формирующих интерференционную картину в плоскости заготовки

10, установленной на подвижной каретке 9.

Приведено соотношение, из которого определяется расстояние между объективами 6 и4,5.1 ил.

1420585

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть применено, например, для изготовления шаблонов, шкал и дифракционных решеток.

Цель изобретения — упрощение юстировки устройства.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит источник 1 когерентного излучения, расширитель 2 пучка, эталонную структуру 3, объективы 4, 5 и 6, диафрагмы 7 и 8, подвижную каретку 9.

Расширитель 2 расположен на пути пучка от источника 1 излучения. 3а расширителем

2 установлена оптически связанная с ним эталонная структура 3, которая ориентира- 15 вана по нормали к оптической оси расширителя. 3а эталонной структурой 3 симметрично относительно оси расширителя 2 установ лены объективы 4 и 5 с равными фокусными расстояниями. Оптические оси объективов

4 и 5 лежат в плоскости, перпендикулярной штрихам эталонной структуры 3, и параллельны оптической оси расширителя 2. Диафрагмы 7 и 8 установлены в фокальных плоскостях объективов 4 и 5 на пути симметричных порядков дифракции, реализуемых на эталонной структуре 3. Объектив 6 размещен на расстоянии d от объективов 4 и 5, которое определяется соотношением где а — расстояние между оптическими осями объективов 4 и 5; и — номер порядков дифракции, в которых установлены диафрагмы 7 и 8; 35 пространственная частота эталонной структуры 3;

3. — длина волны источника 1 излученияя.

Оптическая ось объектива 6 совпадает с 40 осью расширителя 2, а его передняя фокальная плоскость совмещена с задней фокальной плоскостью объективов 4 и 5. Эталонная структура 3 размещена на каретке 9, которая установлена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном 45 штрихам эталонной структуры 3. На подвижной каретке 9 за объективом 6 установлена также заготовка !О, со светочувствительным слоем.

Устройство работает следующим обра- 50 зом.

Выходящий из источника 1 когерентного излучения пучок расширяется системой 2 и падает нормально на эталонную струкруру 3. Испытав дифракцию на структуре 3, пучок проходит объективы 4 и 5, в фокаль55 ных плоскостях которых формируются две системы дифракционных порядков. Диафрагмы 7 и 8 пропускают два симметричных порядка (по одному от каждой системы), которые попадают в объектив 6. 3а объективом

6 под углом друг к другу распространяются два коллимированных пучка, которые формируют интерференционную картину в плоскости заготовки 10. Пространственная частота интерференционной картины равна

11,= 2т ) (2)

Условием формирования такой картины является выражение (1).

Одновременно система объективов 4 — 6 осуществляет оборачивание волновых фронтов дифрагировавших на эталонной структуре 3 пучков на 180 . При перемещении каретки 9 с эталонной структурой 3 и заготовкой 10 в направлении, перпендикулярном оси освещающего пучка, полосы в интерференционной картине остаются неподижными относительно поверхности заготовки и по ее длине формируется периодическая структура.

Лример. Пусть в качестве источника 1 взят Аг+ — лазер ЛГН вЂ” 503 (Л. — 0,458 мкм).

Пройдя расширитель 2 с увеличением Г=9, пучок диаметром 18 мм падает на эталонную структуру 3, период которой равен 10 мкм.

Испытав дифракцию на эталонной структуре пучок проходит объективы 4 и 5 (фокусное расстояние 20 мм), расстояние между осями которых 10 мм. В месте фокусировки симметричных порядков дифракции (++.2) после объективов 4 и 5 установлены диафрагмы 7 и 8, имеющие отверстия диаметром 10 мм. На расстоянии d от объективов 4 и 5 установлен объектив 6. Расстояние d определяется из выражения (1); для а = 10 мм, m = 2, = 100 лин)мм, g. = 0,458 мкм получаем

d = 54,4 мм.

Так как передняя фокальная плоскость объектива 6 совмещена с задней фокальной плоскостью объективов 4 и 5, фокусное расстояние объективов 6 равно d — 20 мм =

= 34,4 мм. В результате интерференции прошедших объектив 6 параллельных пучков в плоскости заготовки формируется интерференционная картина, пространственная частота которой равна 2mv, или 400 лин/мм.

Эталонная структура и заготовка размещены на каретке прецизионного устройства перемещения с аэростатическими направляющими. При перемещении каретки, например, с помощью электродвигателя по длине заготовки формируется периодическая структура.

Формула изобретения

Устройство для изготовления периодических структур, содержащее последовательно установленные и оптически связанные источник когерентного излучения, расширитель

1420585

Составитель В. Кравченко

Редактор Л. Веселовская Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

3 а к аз 4328/53 Тираж 533 Г1описное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пучка, эталонную структуру, ориентированную по нормали к оптической оси расширителя и размещенную на каретке, которая установлена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном штрихам эталонной структуры, равноудаленные от этой структуры первый и второй объективы с равными фокусными расстояниями, оптические оси которых лежат в плоскости, перпендикулярной штрихам эталонной структуры, две диафрагмы, размещенные в фокальных плоскостях первого и второго объективов на пути симметричных порядков дифракции, реализуемых на эталонной структуре, третий объектив, передняя фокальная плоскость которого совмещена с задней фокальной плоскостью первого объектива, отличающееся тем, что, с целью упрощения юстировки, оптические оси первого и второго объективов параллельны и симметричны относительно оптической оси расширителя, оптическая ось третьего объектива совпадает с осью расширителя, а сам третий объектив расположен на расстоянии от первого и второго объективов

d = a/2tg(arcsin)mg), 10 где а — расстояние между оптическими осями первого и второго объективов; ю — номер порядков дифракции, в которых установлены диафрагмы;

1/ — пространственная частота эталонной структуры;

Х вЂ” длина волны источника излучения.