Устройство для изготовления периодических структур

,801420585 д) 4 б 02 В 2//42 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт электроники АН БССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1 21 6756, кл. 6 02 В 27/42, 04.07.84.Авторское свидетельство СССРЛо 1280561, кл. 6 01 В 27/42, 04.1.85.(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. Г 1 учок 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 и 4,5.1 ил.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. За расширителем 2 установлена оптически связанная с ним эталонная структура 3, которая ориентира вана по нормали к оптической оси расширителя. За 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 д от объективов 4 и 5, которое определяется соотношениемс 1 = ------- 11)а21 у(агсзги еЩгде 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;Э. - длина волны источника 1 излучения.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 следуюшим образом,Выходящий из источника 1 когерентногоизлучения пучок расширяется системой 2и падает нормально на эталонную струкруру 3. Испытав дифракцию на структуре 3,пучок проходит объективы 4 и 5, в фокаль 55ных плоскостях которых формируются двесистемы дифракционных порядков. Диафрагмы 7 и 8 пропускают два симметричных порядка (по одному от каждой системы), которые попадают в объектив 6. За объективом 6 под углом друг к другу распространяются два коллимированных пучка, которые формируют интерференционную картину в плоскости заготовки 10, Пространственная частота интерференционной картины равна= 2 т) 12)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 - 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 д от объективов 4 и 5 установлен объектив 6. Расстояние д определяется из выражения (1); для а=10 мм, гп=2, =100 лин(мм, Х =0,458 мкм получаем д а 54,4 мм.Так как передняя фокальная плоскость объектива 6 совмещена с задней фокальной плоскостью объективов 4 и 5, фокусное расстояние объективов 6 равно д - 20 мм = = 34,4 мм. В результате интерференции прошедших объектив 6 параллельных ггучков в плоскости заготовки формируется интерференционная картина, пространственная частота которой равна 2 гпю, 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 изобретенияУстройство для изготовления периодичес ких структур, содержащее последовательно установленные и оптически связанные источ ник когерентного излучения, расширитель1420585 15 Составитель В. Кравченко Редактор Л. Веселовская Техред И. Верес Корректор Г. Решетник 3 а к аз 4328/53 Тираж 533 Г 1 описное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4пучка, 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 фокальйых 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, отличдющееся 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 д = а(21 д(агсз 1 пйпЛ), 10где а - расстояние между оптическими осями первого и второго объективов;от - номер порядков дифракции, в которых установлены диафрагмы;11 - пространственная частота эталонной структуры;Х - длина волны источника излучения.