一种基于位移台透镜组的四光束棱镜分光的变周期激光干涉制造系统

技术特征：
1.一种基于位移台透镜组的四光束棱镜分光的变周期激光干涉制造系统，包括：激光器(1)，扩束准直镜(2)，可变光阑(3)，反射镜(4)，扩束透镜(5)，准直透镜(6)，分光元件(7)，反射镜(8)，位移台(9)，计算机(10)，汇聚透镜(11)，记录材料(12)和工作台(13)；其特征在于，激光器(1)发出的激光光束经过扩束准直镜(2)准直成一平行光束，入射平行光经可变光阑(3)调节光束强度，光束通过反射镜(4)反射到扩束透镜(5)处进行扩束，再通过准直透镜(6)准直后在分光元件(7)处进行分光，将一束光分成四光束，分光光束交汇后将通过固定在四个位移台(9)上的反射镜(8)分别进行反射，反射成竖直并垂直于透镜的平行光，四束平行光在通过汇聚透镜(11)汇聚，光束汇聚在记录材料(12)上并在相交区域进行干涉，得到干涉图案；通过计算机(10)实时控制位移台(9)的位置来改变光束的入射角从而改变干涉图案的周期；加工期间保证工作台(13)稳定不动。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：固定在位移台(9)上四个反射镜(8)，每一个都对应一个位移台，四个位移台连接同一个计算机(10)进行同步控制，通过调节位移台(9)的位置，可以改变光束在汇聚透镜(11)的折射位置，实时可控的分别改变四束光的入射角，光束入射角越小，干涉出的图案结构周期越大；反之，入射角越大，干涉结构的周期越小。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述位移台(9)沿入射光线方向在-2.5cm～2.5cm范围内运动，保证光束可以汇聚并发生干涉，干涉周期范围为0.40μm～15μm。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述位移台(9)沿入射光线方向运动时，要保证反射镜角度不变，只改变反射镜的位置。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述分光元件(7)用棱镜分光时，通过不同的折射率将平行光分成四束光束，分出的四束光在入射角相同的条件下，应当保持光程一致，而且在光路中保证光是以平面波的方式传播。

技术总结
本发明公开了一种基于位移台透镜组的四光束棱镜分光的变周期激光干涉制造系统。入射平行光经可变光阑成像，光束经反射镜到扩束透镜处扩束，再通过准直透镜准直后在分光元件处分光，分得四束光将通过四个反射镜，使四束光平行垂直照射在汇聚透镜上并在记录材料上汇聚干涉。四个反射镜上分别安装位移台，通过位移台的移动控制入射角，实现干涉图案周期改变。本发明提供的方法实现了对四光束干涉光刻周期连续动态可调，调节范围0.4μm～15μm；避免了四光束干涉光刻变周期重新搭建光路过程，配合位移台和自动化控制，可实现在位移台行程内大面积多周期微纳图案自动化加工。本系统采用棱镜分光，解决了传统光栅分光在高峰值功率激光光源加工过程中不耐久的问题。激光光源加工过程中不耐久的问题。激光光源加工过程中不耐久的问题。


技术研发人员：李理 岳明 姜晓琳 王作斌 王璐 董莉彤 李文君 于淼 许红梅 宋正勋
受保护的技术使用者：长春理工大学
技术研发日：2021.08.12
技术公布日：2023/2/17