一种制备连续面形螺旋相位板的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及微细加工技术领域，具体设及一种制备连续面形螺旋相位板的方法。
【背景技术】
[0002] 螺旋相位板是一种具有特殊光学性能的器件。它的光学厚度随着旋转角度而逐渐 增加，当光入射到该螺旋相位板上的时候，平行光会被变成携带角动量的祸旋光，该种祸旋 光在光綴、离子操控、量子通信等领域都有着很好的应用。因此该就对其制备技术提出了迫 切的要求。电子束直写、聚焦离子束直写是一种制备螺旋相位板结构的方法，但是该种方法 需要昂贵的设备，并且因为采用的是逐点直写的方式，所W制备效率非常低，难W满足实用 化的要求。目前还有另外一种加工技术是采用台阶状的结构来逼近于该种连续面形结构从 而采用多次套刻的方法完成其加工，但是该种方法所需要的制备流程多，并且需要对准精 度非常高的套刻设备，制备成本高。且由于制备完成的结构为台阶状的结构，因此其光学转 换效率低。那么该就对螺旋相位板的加工技术提出了极大的挑战，使得其成为一个亟待解 决的难题。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题为；克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、效率高、 且可W成形连续面形螺旋相位板的方法。
[0004] 本发明解决上述技术问题采用的技术方案是；一种制备连续面形螺旋相位板的方 法，该方法包含W下步骤：
[0005] 步骤（1)、根据目标面形进行掩模设计，具体为；假设该螺旋相位板的S维 面形函数为f(x，y),其口径大小为D，选择抽样间隔d来对其进行量化，将该=维结 构在某一方向上量化成N个等间隔的条形子区域，可W表达为fi(x，y)，i=1，2…… N，将每个条形子区域等比例投影到其抽样位置处的间隔内，此时其函数可W表达为
【主权项】
1. 一种制备连续面形螺旋相位板的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤： 步骤（1)、根据目标面形进行掩模设计，具体为：假设该螺旋相位板的三维面形函数为 f (X，y)，其口径大小为D，选择抽样间隔d来对其进行量化，将该三维结构在某一方向上量 化成N个等间隔的条形子区域，可以表达为fi( x，y)，i = 1，2……N，将每个条形子区域等 比例投影到其抽样位置处的间隔内，此时其函数可以表达为
1,2......N，其中C为常数，表示出了投影缩放时的比例，那么可以获得每个区域的子掩模 函数可以表达为MiOc, y)，其中，当（i-1) ^cKyC (i-1) ^chfi(X)时，MiOc, y) = 1，对应的是 子掩模中不透光区，其余部分Mi (X，y) = 0，对应的是子掩模中的透光区，将所有的子掩模进 行组合，即可获得总掩模图形M(x，y); 步骤（2)、利用该掩模板对基片上涂覆的抗蚀剂进行曝光； 步骤（3)、将曝光后的抗蚀剂进行显影，后烘，获得抗蚀剂上的面形结构； 步骤（4)、采用刻蚀技术将抗蚀剂上的结构传递到所需要的基片材料上。
2. 根据权利要求1所述的一种制备连续面形螺旋相位板的方法，其特征在于：抽样间 隔d的选择标准为：首选计算得到值《 = ，假设所要制备的螺旋相位板的目标高度 为h，那么，如果a < 10h，那么d = a ;如果a>10h，那么d = 10h。
3. 根据权利要求1所述的一种制备连续面形螺旋相位板的方法，其特征在于：该掩模 设计完成后，需要利用该掩模采用移动曝光实现对光刻胶的感光，即边曝光边将掩模与光 刻胶进行相对位置移动，移动的距离为抽样间隔d。
【专利摘要】本发明公开了一种制备连续面形螺旋相位板的方法，涉及微细加工，自旋光学等领域。本发明针对现有的技术在制备螺旋相位板时，存在制备效率低，成本高等缺点，提出一种新型的连续面形螺旋相位板制备的方法。该方法通过对目标面形进行量化组合而形成掩模结构，利用该掩模结构实现对曝光量的调制，进而可以利用单次曝光实现连续面形螺旋相位板的制备，是一种成本低，效率高，实用并具有较大应用前景的新方法。
【IPC分类】G02F1-01, G03F7-22, G03F1-50
【公开号】CN104865790
【申请号】CN201510243020
【发明人】史立芳, 曹阿秀, 郭书基, 邓启凌, 张满, 庞辉, 王佳舟
【申请人】中国科学院光电技术研究所
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月13日