相位调制实现变参量光栅结构的干涉光刻

摘要

几何相位的超表面透镜不同于传统折射透镜,相位波前的调制并不依赖于传播过程的累积相位,而是通过空间变化的单元结构改变局域偏振态,引入共轭的附加相位使光束聚焦。为了实现几何相位超透镜变参量结构的干涉制备,提出了空间变参量相位元件调制的傅里叶变换光学系统,利用4f光路的傅里叶变换原理以及相位元件衍射光线的几何传播特性,分析了相位元件空频、取向以及分布区域等对系统成像面光场特性的影响,阐明了空间变参量相位元件分段调制入射光,同时生成多个干涉光场实现变取向、变周期微米结构的制备方法。在此基础之上,利用设计制备的变参量相位元件,生成了圆、环分布下变参量干涉光场,制备了变取向、变周期,半径为1892μm的微米光栅结构,光栅取向为0°,125°,235°,周期分别为7.22,6.51,5.78μm。该系统光路简单,易与投影曝光相集成,为基于空间变参量结构单元的几何相位超透镜的制备提供了一种新的途径。