摘要：提出了利用亚微米光栅制作导光板的方法,给出亚微米光栅型导光板的初始结构.用严格耦合波理论计算分析了在满足基底全反射条件的45°入射角下红(700nm)、绿(555nm)、蓝(465nm)三色光垂直出射的亚微米光栅(0.651μm、0.516μm、0.433μm)在槽深0.05～0.9μm之间变化时,透射衍射效率在2%～43%之间变化.分析了亚微米光栅的作用,做出性能评价,并研究了特定范围入射角引起的衍射角变化.

摘要：为提高图形化干涉光刻质量,提出了基于闪耀光栅的图形化干涉光刻(PIIL)系统,并对该系统所采用的光学原理和实现方法进行了研究。首先,分析了图形化干涉光刻系统的光场特性,阐述了其分辨率提升的原理。讨论了光学系统带宽和图案分布对光刻图形质量的影响,给出了图形质量控制的工艺方法。其次,提出了一种新型的图形化干涉光刻方法,该方法采用闪耀光栅作为衍射分光器件,实现了位相和振幅的一体化调制。采用数值计算方法模拟了闪耀光栅的衍射特性和像面光场分布,讨论了闪耀光栅的优化设计方法,获得了高达92.3%的±1级衍射效率。最后,基于数字微镜器件(DMD)和微缩成像光路设计开发了图形化干涉光刻系统,实验获得了像素化的点阵图形和质量明显改善的光刻图像,验证了该方法对任意图形的适用性。

摘要：设计了351 nm紫外光条件下支持亚波长结构干涉光刻的光学透镜组,数值孔径达到0.46,支持双光束最大干涉角度55°,该光学头理论上能光刻的最小结构周期为400 nm。研制了采用熔石英位相光栅作为分束元件的干涉光学头,在351 nm波长下,光刻了周期为450 nm的点阵结构,得到了尺寸约200 nm的凸点结构,实验结果表明,该光学头具有支持亚波长周期结构光刻的功能,是一种亚波长结构器件制造的重要技术手段。

摘要：针对传统聚光系统中菲涅耳透镜成本较高并且光强分布不均匀的弊端,提出了利用紫外纳米压印技术制作菲涅耳透镜的方法.利用几何光学的光线追迹理论,设计了菲涅耳透镜模具.采用自行研制的紫外纳米压印系统对模具进行压印,紫外曝光后制得薄膜菲涅耳透镜.在太阳光下进行了测试,测试结果表明,低成本、高聚光倍数和光强分布均匀的菲涅耳透镜是可以实现的.

摘要：提出一种全息平面显示屏的设计和制作方法。显示屏由全息像素单元组成,每一个像素单元都基于散斑的像面全息结构,其中基元光栅起到调制入射光并定向衍射成像的作用。分析了显示屏的视场特性,数值模拟了记录参考光不同入射角度和起限制垂直方向视场作用的狭缝的宽度对再现散斑像的影响。制作出幅面大小为600 mm×800 mm(约40″),厚度为1.5 mm的普通投影全息显示屏,给出相应的制作流程和制作参数。结果表明,全息显示屏具有高亮度和消色散的优点,浮雕型结构便于进行大幅面的快速微纳米压印复制,使得所提出的显示屏具有低成本的工艺优势。

摘要：提出了一种基于4f成像系统和衍射光栅结构的连续变频技术,利用该技术设计并制造了一套三维(3D)图像激光打印系统,可实现幅面为15cm×20cm的大视角(大于90°)、真彩色3D图像的激光打印输出。分析了3D图像中的变频结构特性,获得了变频结构参数的数学表达式。详细解析了连续变频结构的实现原理,推导了变频规律。通过实验证实了连续变频原理与输出系统的有效性,实现了彩色3D图像的激光打印输出。

摘要：研究了周期为0．4—0．7μm结构的光栅的光导特性，用严格耦合波理论分析计算衍射效率与光栅槽深的关系，提出利用衍射效率与槽深的线性段进行导光棒设计，导光棒表面导光单元由三套出射光主波长分别是红光700nm，绿光546．1nm，蓝光435．8nm的亚微米光栅组成，用红、绿、蓝三色LED作为光源，通过光栅空频控制出射光方向、槽深调节衍射效率，达到导光棒出射光源的均匀性。

摘要：为解决在激光直写系统中利用数字微镜器件(DMD)无法对纵向像素数大于768的灰度图像进行滚动显示的问题,文章在其控制电路的数据传输、存储及显示驱动技术方面开展了研究。利用FPGA中丰富的逻辑资源实现了图像数据传输方式的改进,通过移位寄存器对数据进行拆分和位宽转换。提出间隔存储方法实现大尺寸灰度图像数据的存储,基于此方法可实现灰度图像滚动显示时的数据读取。同时,省去在上位机中进行位平面拆分和图像分割的预处理步骤,简化了上位机操作流程并提高了系统数据传输效率。实验结果表明,该系统能够以419.6Hz的刷新率对大尺寸灰度图像进行滚动显示。

摘要：研究了一维亚波长光栅结构彩色滤光片在可见光波段的透射光谱特性。该彩色滤光片由柔性透明基底、介质光栅和金属光栅构成。利用严格耦合波分析法(RCWA)模拟了占空比、介质光栅的厚度、金属光栅的厚度和周期等结构参数对彩色滤光片的透射光谱特性的影响,并在此基础上优化结构参数,设计出一种宽带宽、高透射效率且易于加工的彩色滤光片。该彩色滤光片带宽为85～100 nm,色纯度好;具有高达95%的偏振(TM)光透射效率;只需改变光栅的周期,就可获得针对R,G,B三色的透射光谱,降低了加工彩色滤光片的难度。与其他应用于彩色滤光片的光栅结构相比,所设计的彩色滤光片的中心光谱透射效率提高了12%,且减少了三色输出光谱之间的重叠区域,从而提高了彩色滤光片的色度性能,适合作为液晶平板显示中的滤光器件。

摘要：提出了用于电子纸的微结构金属模具的"选择生长"方法,即通过在金属基材上形成选择性的导电与不导电图形,来制作深纹的"微杯"金属模具。在金属基材上涂布负性光刻材料、用带有空间光调制器的激光直写系统曝光形成"微杯"图形,然后通过电铸工艺制作出镍金属模具。实际制作的"蜂窝"分布的微杯结构参数与设计参数基本吻合。该工艺流程适合研制更大尺寸的电子纸的微杯模具,将为"微杯"模具制作提供一种有效手段。