基于物理气相沉积的高精度位相型CGH制备方法研究

发布时间：2021-11-24 02:08

　　离轴非球面、自由曲面光学系统由于具有改善像质、降低光学系统尺寸和重量的特点,在天基、地基望远系统中有着重要的应用。但其复杂的面形,给光学检测带来了新的挑战。计算全息（Computer Generated Hologram,CGH）检测法,作为一种高精度、无像差、应用范围广的检测方法,在离轴非球面、自由曲面的检测中发挥着着重要的作用。CGH是计算全息检测的关键元件,光学检测中常用的CGH有振幅型CGH和位相型CGH。振幅型CGH精度较高但衍射效率较低,限制了其应用范围。位相型CGH衍射效率较高,应用范围更广,但受其制备工艺的影响,其精度普遍较低。研究高精度的位相型CGH的制备方法,对CGH检测具有重要的工程意义。目前,位相型CGH的主要制备方法为反应离子刻蚀法,其制作精度较低。本文为提高CGH制作精度,采用增材制备法,对基于物理气相沉积的位相型CGH制备进行研究,论文主要研究内容包括以下三个部分:1.基于物理气相沉积的位相型CGH理论研究对位相型CGH波前理论进行研究,建立了物理气相沉积型CGH的误差模型,对物理气相沉积的位相型CGH精度进行讨论;2.激光直写机床误差研究对激光直写设备误... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

用于光学检测的CGH

传统光学元件难以具备的功能，因而 CGH 被广泛应用于红外光学系统密、全息显示、图像识别和图像处理、视觉模拟系统等许多领域。在光域，常用的 CGH，一般为振幅型 CGH(AmplitudeCGH)和位相型 CGH)[13]。振幅型 CGH 是利用光刻胶作为掩膜，将图形转移到一定厚度（例如的 Cr 膜上，其制作流程如图 1.2 所示，振幅型 CGH 检测精度高、制作，适合检测高反射率反射元件表面面形。但 Cr 层遮光导致振幅型 CGH量利用率不高，其正负一级衍射效率的理论值最高只能达到 10.1%，使统集光能力较弱，不能满足镜面反射率较低时的检测需求。光学补偿检效率决定干涉仪获取待测元件面形信息的能力。例如未镀膜的玻璃元件通常只有 4%左右，用振幅型 CGH 做补偿器件时干涉仪获得的返回光原始入射光强的 0.4%，在这种条件下，干涉仪所获取的信号光和参考度较低，极易导致无法对干涉场进行重建。因而衍射效率低的缺点限制 CGH 在光学检测领域的应用[14,15]。

科学院大学硕士学位论文：基于物理气相沉积的高精度位相型 CGH 制备方法高干涉仪的分辨力，增强光学补偿系统的工作能力，无疑在离的检测上具有更广泛的应用，因此位相型 CGH 的设计与制的热点[16]。


本文编号：3515060