Способ изготовления периодических структур

(51) 4 С 02 В 27/42 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ч 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ(71) Институт электроники АН БССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СТРУКТУР(57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, Цель изобретения - повьппение точности изготовления путем уменьшения накопленной погрешности изготавливаемой структуры.Выбирают эталонную структуру 4, идентичную структуре 3, располагают первыйштрих структуры 4 напротив последнего,ЯО 1278778 А 1 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 выделенных пучков нао180 относительно их осей и совмещают пучки на поверхности заготовки 5. Перемещают вторую структуру одновременно с первой структурой и заготовкой,в результате чего на заготовке в .направлении перемещения формируется периодическая структура с постоянным по всей ее длине периодом. 1 ил.Изобретение относится к оптическому приборостроению и может найти применение, например, для изготовления штриховых шкал и дифракционных решеток. 5Цель изобретения - повышение точности изготовления путем уменьшения накопленной погрешности.На чертеже показана функциональная схема устройства для реализации способа.Устройство.содержит лазер 1, коллиматор 2, первую эталонную структуру 3, вторую эталонную структуру 4, заготовку 5 со светочувствительным15 слоем , систему зеркал 6-9, экран 10, оборачивающие элементы 11 и 12 и подвижную каретку 13.Сущность способа изготовления пе-.20 риодических структур заключается в следующем.Выбирают две идентичные периодические структуры 3 и 4 и устанавливают их друг задругом таким образом, что первый штрих 1 второй структуры 4 располагается напротив последнего штриха Ы; первой структуры 3, а последний штрих И второй сгруктуры 4 напротив первого штриха 1, первой структуры 3. Участок первой эталоннои структуры 3 освещают перпендикулярным к ней пучком когерентного света от лазера 1, прошедшим коллиматор 2. Одновременно по направлению первого освещающего пучка освещают вторую эта 35 лонную структуру 4 пучком света, который когерентен с первым. Из дифрагированных на структурах пучков выце" ляют пару пучков (по одному дифрагированному пучку от каждого освещающего пучка), имеющих одинаковый порядок дифракции, но разные знаки. Все порядки, кроме выделенных, перекрываю. экраном 10, Выделенные пучки с памо 45 щью системы зеркал бнаправляют через оптические элементы 1 1 и 12 обоо рачивающие волновые фронты на 180 относительно их осей, на заготовку 5 со светочувствительным слоем. Ссв 5 Омещают пучки на поверхности заготовкк,5, причем направление падения пучков на последнюю устанавливают параллельным направлению их дифракции. В результате проведения указанных опера."35 ций на поверхности заготовки 5 образуется система интерференционных полосПри одновременном перемещении первой 3 и второй 4 структур и заготовки 5, установленных на" подвижнойкаретке 13, относительно пучков, формирующих интерференционную картину,интерференционные полосы остаются неподвижными относительно светочувствительной поверхности заготовки 5, Врезультате на заготовке в направленииперемещения формируется периодическаяструктура. В заключение осуществляется фотохимическая обработка заготовки, проводимая по известным методикам.Благодаря использованию двух идентичных структур, развернутых на 180о,период изготавливаемой структуры пос"тоянен по всей ее длине и структуране имеет накопленной погрешности, Приизвестном способе изготовления периодических структур накопленная погрешность изготавливаемой структуры равнапогрешности эталона,Способ может быть осуществлен, например, следующим образом.Выбирают две идентичные периодические структуры, например две штриховые шкалы с И = 500 мм, Т = 10 мкм, где И 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 первым 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 дифракции на первой структуре. Из дифрагировавших на структурах пучков выделяют пару пространственно разделенных пучков, например +1 порядка от первой структуры и -1 порядка от второй, Выделенные пучки зеркалами бчерез сборачивающие оптические элементы, например призмы Доне, направляют, на светочувствительнук заготовку, установленную, как и эталонные структуры, на подвижной каретке с аэростатическими направляюпямие Направление падения пучков устанавли1278778 Формула из обретения Составитель В.КравченкоТехред Л.Сердюкова Корректор И.Эрдейи Редактор О.Юрковецкая Заказ 6833/44 Тираж 501 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вают параллельным направлению их дифракции, Все порядки, кроме выделенных, перекрывают экраном, установленным перед заготовкой. В результате проведенных операций на поверхности заготовки образуется периодическая картинаПри перемещении каретки с эталонными структурами и образцом, например, с помощью линейного электродви гателя интерференционные полосы перемещаются в направлении перемещения заготовки и остаются неподвижными относительно ее поверхности. В результате по длине заготовки формиру ется периодическая структура, не имеющая накопленной погрешности, так как период ее постоянен по всей длине.Точность изготовления по сравнению с известным способом повышается в 20 2-3 раза.с Способ изготовления периодических структур, заключающийся в освещении эталонной структуры перпендикулярным к ней пучком когерентного света, выделении из дифрагировавших пучков пары, имеющей одинаковый порядок дифракции, но разные знаки, направлении выделенных пучков на заготовку парал- . лельно направлению их дифракции, развороте волновых фронтов пучков нао180 относительно их осей, совмещении указанных пучков на поверхности заготовки с формированием периодической картины, одновременном перемещении эталонной структуры и заготовки в направлении, перпендикулярном штрихам эталонной структуры, проведении фотохимической обработки заготовки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности изготовления путемуменьшения накопленнойпогрешности, 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.