1 中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室，上海 201800
2 中国科学院大学材料科学与光电工程中心，北京 100049
在激光直写光刻系统中，锁焦性能是影响光刻系统曝光均匀性的关键因素之一。研究了压电陶瓷作为光刻系统中的锁焦执行器时的动态响应特性，并对其在极坐标光刻系统中对曝光均匀性的影响作了探索。在探索过程中，发现了压电陶瓷对一般非简谐信号的动态响应结果和其对特征简谐信号的动态响应结果之间的非线性关系，并通过样品曝光实验验证了这个非线性关系的正确性。利用该非线性关系量化计算出了使用该压电陶瓷能够满足锁焦要求的旋转台最高的工作转速，同时指导压电陶瓷生产商针对性地优化了适合本极坐标光刻系统的压电陶瓷的动态响应特性，优化后的压电陶瓷的锁焦能力提高了125.2%。
激光光学 激光直写 像散法 压电陶瓷 离焦量检测 光学学报
2022, 42(19): 1914001
复旦大学光科学与工程系上海超精密光学制造工程技术研究中心, 上海 200438
离焦检测技术的研究是光学加工与检测行业的一项重要课题。像散法由于操作简单、灵敏度高等优点，被广泛应用于离焦检测技术中。然而，基于像散法的离焦检测系统设计有待完善。基于像散法的基本理论，综合考虑系统像面光斑大小合理性和光学元件可加工性等因素对像散离焦检测系统进行灵敏度分析。设置合适的参数，并使用光学设计软件Zemax对光学元件几何参数进行优化。为了计算实际光斑的能量非均匀与非标准椭圆的性质带来的误差，采用MATLAB对该系统进行光线追迹。根据光线追迹的结果，完成对零信号像面的校准工作，提高了测量精度。
测量 离焦检测 像散法 光线追迹 激光与光电子学进展
2016, 53(5): 051205
上海理工大学 光电信息与计算机工程院, 教育部光学仪器与系统工程研究中心, 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
通过推导高斯光条件下像散离焦检测系统中离焦量与聚焦误差信号功率之间的关系, 分析了激光光斑能量中心相对四象限探测器几何中心的偏移距离和偏移角对离焦量测量精度的影响及其规律。在此基础上, 提出了一种易于实现、能够精确定位四象限探测器的实验方法, 该方法能够有效地提升系统抗干扰能力和探测精度, 减小系统误差, 加强系统稳定性。此过程对设计搭建高精度像散离焦检测系统具有重要的指导意义。
像散法 离焦检测 高斯光 光斑偏移 astigmatic method defocus detection Gaussian beam light sopt deviation
上海理工大学光电信息与计算机工程学院 教育部光学仪器与系统工程研究中心, 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
推导出了离焦量与聚焦误差信号功率的关系式。利用MATLAB软件仿真, 详细分析了像散透镜系统各个参数对离焦量、灵敏度、光斑大小等的影响, 得到了像散圆透镜与像散柱透镜焦距之间的距离关系。结果发现聚焦物镜和探测器参数对最小离焦量、灵敏度、精度有决定性的影响。提出了像散透镜系统各光学参数选择的原则和方法, 并以德国Silicon Sensor公司的QP50-6型四象限探测器为例, 详细分析了离焦量与聚焦误差信号功率的线性关系。这些工作对建立满足应用对象要求的像散法离焦检测系统具有重要的指导意义。
光学测量 离焦检测 像散法 像散透镜 optical measurement defocus detection astigmatic method astigmatic lens
合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院,安徽 合肥230009
为了高效、快速的实现微结构三维可视化,对基于像散原理并行共聚焦光学系统中探测曲线过零点灵敏度的影响因素进行了研究。从几何光学的角度,建立探测曲线过零点的灵敏度与柱面镜组参数之间的关系,然后利用Zemax对结论进行仿真,其结果提供了获得最佳柱面镜参数及其设计方法。同时,为了进一步提高探测曲线灵敏度,对已有的四象限法进行改进,提出了去对角四象限法,并在MatLab中对两种方法做了比较,其仿真结果证明去对角四象限法可以有效地提高探测曲线过零点的灵敏度。
并行共聚焦 像散法 探测曲线 灵敏度 parallel confocal system astigmatic method detection-curve sensitivity
