文档介绍：苏州大学
硕士学位论文
光束整形元件的位相编码及制作工艺研究
姓名:徐兵
申请学位级别:硕士
专业:光学工程
指导教师:陈林森
20040501
光束整形元件的位相编码及制作工艺研究中文摘要本论文以特定衍射图样的位相编码及其制作工艺为研究目的,旨在找到一种收敛理,并针对该算法易过早陷入局部最优解的缺陷,研究了影响再现像品质的几个因素,精缩投影物镜是并行激光直写系统的核心器件之一,其成像质量的好坏直接决定在激光技术应用的许多领域中,对激光光束的质量有着较高的要求。在光束整形技术的器件中,二元光学元件由于其体积小、设计灵活、衍射效率高等优点,已经成速率快且能收敛于全局最优解的位相优化算法;同时发展一种制作工艺简单、低成本的二元光学元件制作方法。论文采用以相关衍射理论为基础,以计算机模拟分析为手段,以实验验证为最终结果的综合研究方法。论文讨论了利用迭代傅里叶算法对任意点阵的衍射图样进行位相编码的基本原得到了一种具有较高收敛速率和收敛程度的经过修正的迭代傅里叶算法。了所制作器件的光学性能。本文利用光学设计软件2⑿屑す庵毙聪低成杓了倍双远心精缩投影物镜,并对其光学性能进行了分析;同时也为方光点激光直写系统设计了缩小倍率为的采用显微物镜的投影成像系统,为获得高质量的光束整形器件提供了良好的硬件设备。利用激光直写系统分别讨论了利用高斯光点光刻、方形光点光刻和逐面积光刻等方法制作鎏ń锥9庋г<幕驹砗椭谱鞴蹋隽耸笛榻峁⒗软件对几种光刻方法所带来的实验误差进行了详细分析。本文提出的低成本、高性能的二元光学元件的方法是设计、制作光束整形元件很有效的方法,同时实验证明,具有方形光刻点的激光直写系统是一种重要的制作衍射光学元件的工具,将为工艺简单、周期短、低成本的二元光学元件制作提供一种新选择。关键词:光束整形:衍射光学元件;二元光学;投影物镜;激光直写;指导教师:陈林森为该领域的一个研究热点,其中用于特定衍射图样的二元光学元件的位相编码及其位相浮雕结构的制作,是二元光学元件用于光束整形技术比较突出的两个难点问题。作者:徐兵
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、胂郏掌冢哼蜞啤⒂研究生签名:垒全亟研究生签名:径盈日期:丝:篮丝日期:荩憾椋核苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人郑重声明:。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。刘本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。学位论文使用授权声明苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密沧文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的伞部或部分内容。论文的公布ǹ授权苏州大学学位办办理。导师签名
言一、引苁谒苄┧芩芩芩啃捅ひ:苎竺壅研究背景:::量多年的发展与实践,无论在基础理论研究方面,还是在计算机模拟、设计手段方面设计灵活、便于集成、易于复制等优点,成为当前光束整形技术领域中研究的一个热点,表给出了衍射光学元件的常见功能及其优点。衍射光学元件根据浮雕的结构和在激光技术的许多应用领域中,光束质量至关重要。激光材料加工,光学信息处理、存储和记录,激光的医学临床应用,探测阵列激光雷达,用于惯性约束核聚变母吖β始す夥湓矗级怨馐柿坑薪细叩囊G蟆<す夤馐柿坎唤龃蟠影响激光器的整体性能,也大大影响激光技术的应用水平【。激光光束的空间整形技术就是在空间域分布上有效地控制光场的分布从而改变光束质量的技术,以下简称为光束整形技术。从年代到现在,光束整形技术经过都有了很大的进步,并且随着理论研究的进一步深入,设计手段进一步完善,将在各种激光器如固体、液体、气体激光器中,在强光光学领域,在非线性光学频率变换领域,在激光加工、临床医疗、信息存储、加工等领域中,有着更为广泛的应用薄用于光束整形技术中的器件比较多,衍射光学元件由于其衍射效率高、体积小、形状可以分为两大类:连续浮雕型衍射光学元件和台阶型衍射光学元件殖莆6光学元件渲刑ń仔脱苌涔庋г<萏ń椎氖坑挚梢苑治个台阶型二元光学元件和多台阶型二元光学元件。由于鎏ń仔投9庋г<谱鞴ひ占虻ァ⑸杓屏活且已经广泛应用于各个领域,因此本课题所讨论的光束整形元件以鎏ń椎亩光学元件为主。表