Технология изготовления дифракционных оптических элементов методом ПХТ…
1
УДК 535.421: 681.7.026.53
Технология изготовления дифракционных оптических
элементов методом плазмохимического травления
для формирования точечных эталонных изображений
© С.Б. Одиноков, Г.Р. Сагателян, А.Б. Соломашенко, Е.А. Дроздова
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрен вариант конструкции дифракционных оптических элементов (ДОЭ),
работающих на пропускание в составе оптических систем во втором порядке ди-
фракции. Обоснована необходимость применения фазовых ДОЭ. Показана воз-
можность применения фазовых ДОЭ, имеющих двухуровневую структуру при
прямоугольном микропрофиле рабочей поверхности. Подтверждены возможно-
сти изготовления ДОЭ и голограммных оптических элементов ( ГОЭ) с примене-
нием установки плазмохимического травления (ПХТ) Caroline 15 PE. Определены
оптимальные режимы ПХТ для ДОЭ из щелочного стекла. Установлено, что мак-
симальная глубина рельефа ДОЭ и ГОЭ соответствует максимальной селектив-
ности травления стекла относительно материала маски. При толщине хромовой
маски 100 нм достигается глубина микрорельефа до 1,4 мкм, что обеспечивает
повышение дифракционной эффективности ДОЭ и ГОЭ. Относительная интен-
сивность света во втором порядке дифракции может составлять 30 %, что поз-
волит создавать новые изделия микрооптики.
Ключевые слова:
дифракция, оптический элемент, дифракционная решетка, про-
филь микрорельефа, глубина канавок, оптическое стекло, плазмохимическое трав-
ление, маска, селективность травления, режимы травления, дифракционная эф-
фективность.
Введение.
В оптотехнике [1] актуальной проблемой является
разработка оптических подсистем, обеспечивающих формирование
эталонного расположения нескольких точек в плоскости изображе-
ния на ПЗС-матрице при минимальных массогабаритных характери-
стиках (рис. 1). Пучок света от полупроводникового лазера
1
коррек-
тируется оптической системой
2
, проходит через диафрагму, содер-
жащую пять отверстий, и сформированные лучи, отражаясь от
зеркала
3
, попадают на дифракционный оптический элемент (ДОЭ)
4
.
При этом дифрагированные на ДОЭ лучи света попадают в зрачок
прибора
5
таким образом, что на ПЗС-матрице
6
формируется эта-
лонное расположение пяти точек. Наиболее эффективным способом
решения проблемы нерасстраиваемости такого эталона является при-
менение ДОЭ, работающего на пропускание света и содержащего не-
сколько дифракционных решеток — по одной на каждую формируе-
мую точку (рис. 2). Конструктивно ДОЭ устроен следующим образом.
