SU1280561A1 - Устройство дл изготовлени периодических структур - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению. Цель изобретени  - псвьшение точности изготовлени  структур путем уменьшени  вли ни  непр молинейности перемещени  каретки . В устройстве между расширителем 2 пучка и эталонной структурой 4 установлен светоделительный блок 3, раздел ющий пучок когерентного излучени  источника I, прошедший через расширитель 2, на два параллельных пучка. Диафрагмы оборачивающих элементов , выполненных в виде телескопических систем с увеличением Г 1 ,отфильтровывают все дифракционные пор дки , распростран ющиес  за эталонной структурой 4 в результате дифракции двух параллельных пучков на ней, кроме выбранных. На заготовке 8 пучки , совмеща сь, образуют интерференционную картину, полосы в которой остаютс  неподвижными при перемещении i каретки 7 с эталонной структурой 4 и заготовкой перпендикул рно ос м (Л освещающих пучков. По длине заготовсг ки формируетс  периодическа  структура . 1 ил. 00 о ел о

Description

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению и может найти применение, например, дл  изготовлени  шаблонов шкал и дифракционных решеток .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности изготовлени  структур путем уменьшени  вли ни  непр молинейности перемещени  каретки.

На чертеже представлена оптическа  схема устройства.

Устройство содержит последовательно установленные и оптически св занные источник 1 когерентного излучени , расширитель 2 пучка, светоделительный блок 3, эталонную структуру

4и два оборачивающих элемента 5 и 6, размещенных в симметричных пор дках дифракции, реализуемой на эталонной структуре А, и выполненных в виде телескопических систем с увеличением Г . Све то делительный блок 3 имеет коэффициент делени 2. Его выходные оси пареллельны оптической оси расширител  2 и лежат в плоскости, перпендикул рной штрихам эталонной структуры 4, котора , в свою очередь, ориентирована по нормали к указанным ос м и разгмещена на каретке 7. Каретка 7 установлена с возможностью перемещени  в направлении , перпендикул рном штрихам эталонной структуры 4. Оси элементов

5и 6 пересекаютс  в плоскости заготовки 8, котора  также установлена на подвижной каретке 7.

Устройство работает следующим образом .

Выход щий из источника 1 когерентного излучени  пучок расшир етс  системой 2 и, пройд  светоделительный блок 3, раздел етс  на два параллельных пучка, падающих нормально на эталонную структуру 4. В результате дифракции двух ос.вещаюп91х пучков на эталонной структуре за ней распростран ютс  две гру11:пы дифракционных пор дков. В телескопических системах 5 и 6 диафрагмами, установленными в фокусе первых линз, отфильтровываютс  все пор дки, кроме выбранных. Кроме того, телескопические системы сужают пучки и оборачивают их на 180 . После прохождени  телескопических систем пучки совмещаютс  на заготовке 8 с образованием интерференционной картины. При перемещении каретки 7 С эталонной структурой 4 и

заготовкой в направлении, перпендикул рном ос м освещающих пучков, полосы в интерференционной картине остаютс  неподвижными относительно поверхности и по ее длине формируетс  периодическа  структура.

Например, пусть в качестве источника I вз т He-Ne-лазер ЛГ-38 (/| « « 0,6328 мкм) с диаметром выходного пучка 3 мм. Пройд  расширитель 2 с увеличением Г 8, пучок диаметром 24 мм направл етс  в светоделительный блок 3, на выходе которого получают два параллельных пучка равной интенсивности, падающих нормально на эталонную структуру с периодом ) 0 мкм. Рассто ние между ос ми пучков вдоль структуры равно 45 мм. За эталонной структурой 4 распростран ютс  две группы дифракционных пор дков . На пути ±5 пор дков, угол дифракции которых равеи 18, установлены телескопические системы 5,6 с увеличением Г 1/8. Фокусные рассто ни  первой и второй линз телескопических систем 40 и 5 мм, диаметры 35 и 6 мм соответственнд. Телескопические системы оборачивают

фронты пучков на 180 и сужают выходные пучки до диаметра 3 мм. Кроме того, в фокусе первых линз телескопических систем установлены диафрагмы , перекрывающие все пор дки, кроме п тых. Диаметр диафрагм 0мхм Выход щие из телескопических систем 5 и 6 пучки совмещаютс  на поверхности заготовки 8 со светочувствительным слоем с образованием интерференционной картины. Заготовка располагаетс  непосредственно за телескопическими системами на рассто нии 55 мм от эталонной структуры. Это рассто ние определ етс  габаритами телескопических систем - фокусным рассто нием линз и их диаметром Эталонна  структура и образец установлены на каретке прецизионного устройства перемещени  с аэростатическими направл ющими. При перемецении каретки, например, с помощью линейного электродвигател  по длине заготовки формируетс  структура с периодом 1 мкм.

Claims (1)

1. Расширение освещающих пучков и последующее оборачивание фронта дифрагировавших пучков на 180 позвол ет увеличить однородность ди4факш(ионной эффективности и, кроме того. 31 уменьшить случайную погрешность поло жени  штрихов изготавливаемой структуры . Это св зано с тем, что искажени  волновых фронтов дифрагировавших пучков, обусловленные случайными погрешност ми эталонной структуры , перемещаютс  в направлении,противоположном перемещению заготовки, что приводит к усреднению положени  штрихов на ней. В известном устройстве расширение освещающего пучка с целью уменьшени  случайной погрешности положени  штрихов приводит к необходимости уве личени  рассто ни  между эталонной структурой и образцом дп  пространственного разделени  дифрагировавших пучков. При равных параметрах эталон ной структуры и освещающего пучка в известном устройстве указанное рас сто ние превышает 160 мм при 55 мм в предлагаемом устройстве. В то же врем  можно показать, что погрешность , совмещени  группы штрихов, обусловленна  разворотом каретки при ее перемещении, пропорциональна ука заиному рассто нию. Следовательно, точность изготовлени  периодических структур при использовании предпагаемого устройства возрастает в 3 Выполнение оборачивающих элементов с Г I позвол ет уменьшить рассто иие между эталонной структурой и заготовкой. Кроме того, сужение пучков, осуществл емое телескопическими системами, ослабл ет требовани  к точности юстировки оптической схемы устройства и повыпает дифракционную эффективность изготавливаемой структуры. Введение светоделительного блока, расположенного между расширителем и эталонной структурой. 1 помимо уменьшени  ptCCTOHHHH между структурой и заготовкой позвол ет исключить четыре отражател , используемые в известном устройстве дл  юстировки дифрагировавших пучков, так как при нормальном падении освещающих пучков на структуру условие идеальной юстировки выполн етс  автоматически самой структурой. При этом повышаетс  виброзащищенность устройства, его надежность, устойчивость к изменению внешних условий. Формула изобретени  Устройство дл  изготовлени  периодических структур, содержащее последовательно установленные и оптически св занные источник когерентного излучени , расширитель пучка, эталонную структуру, ориентированную по нормали к оптической оси расширител  и размещенную на каретке, котора  установлена с возможностью перемещени  в направлении, перпендикул рном штрихам эталонной структуры, и два оббрачивающих элемента, размещенных в симметричных пор дках дифракции , реализуемой на эталонной структуре,-отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности изготовлени  структур путем уменьшени  вли ни  непр молинейности перемещени  каретки, оно снабжено светоделнтельным блоком с коэф4«циентом делени  2, установленным между расширителем пучка и эталонной структурой , причем выходные оси светоделительного блока параллельны оптической оси расширител  и лежат в плоскости , перпендикул рной штрихам эталонной структуры а оборачивающие элементы выполнены в идё телескопических систем с увеличением Г 1.