Введение
ГЛАВА 1. Синтез дифракционных оптических элементов в полярной системе координат 19
1.1. Устройства записи в полярной системе координат 22
1.2. Преимущества и недостатки способа записи в полярной системе координат 30
1.3. Системы управления интенсивностью лазерного пучка 35
1.3.1. Система линейного и импульсного управления мощностью записывающего пучка 36
1.3.2. Многоканальная система управления мощностью 41
1.4. Методы автоматической фокусировки в лазерных записывающих устройствах 46
1.4.1. Система автоматической фокусировки с увеличенной помехоустойчивостью 49
1.5. Оптический канал записи ЛЗС 53
1.6. ЛЗС с горизонтальным расположением шпинделя 56
1.7. ЛЗС с вертикальным расположением шпинделя 59
ГЛАВА 2. Погрешности изготовления ДОЭ 64
2.1. Влияние погрешностей изготовления дифракционной структуры на характеристики волнового фронта 65
2.1.1. Дифракционная эффективность 67
2.1.2. Фаза волнового фронта 68
2.1.3. Искажение структуры зон ДОЭ 71
2.2. Источники погрешностей изготовления ДОЭ 72
2.2.1. Ошибка фиксации начала координат 72
2.2.2. Погрешность угловой координаты 74
2.2.3. Погрешность траектории вращения 75
2.2.4. Погрешность перемещения записывающего пятнг 76
2.2.5. Погрешности координаты записи, вносимые системой автоматической фокусировки 78
2.3. Методы определение специфических ошибок ЛЗС 79
2.3.1. Поиск оси вращения подложки 80
2.3.2. Долговременная стабильность положения начала радиальной координаты 81
2.3.3. Измерение траектории движения лазерного пучка 82
2.4. Методы определение ошибок ЛЗС путем анализа золновых фронтов тестовых ДОЭ 82
2.4.1. Круговые зонные пластинки 83
2.4.2. Линейные дифракционные решетки 85
2.4.3. Измерения искажений волнового фронта 87
2.4.4. Исследование точности записи ДОЭ с помощью ЛЗС 88
2.5. Методы коррекции погрешностей ЛЗС 91
2.5.1. Стратегия записи осесимметричных ДОЭ 91
2.5.2. Предсказание искажений волнового фронта ДОЭ 96
2.5.3 Виды искажения волнового фронта 96
2.5.4. Изготовление ДОЭ с периодической коррекцией 99
2.5.5. Коррекция погрешности траектории вращения 102
2.6. Сертификация процесса записи ДОЭ 104
2.6.1. Экспериментальное исследование 106
2.7. Трехмерная визуализация световых полей ДОЭ 107
2.7.1. Метод визуализации 109
2.8. Разработка и исследование устройств контроля формы волнового фронта 113
2.8.1. Контроль формы волнового фронта фотоэлектрическими теневыми приборами 115
2.8.2. Контроль волнового фронта цветным теневым прибором 126
2.8.3 Интерференционно-теневой контроль волнового фронта 128
ГЛАВА 3. Методы прямой лазерной записи дифракционных микроструктур с амплитудным пропусканием 133
3.1. Термохимический метод изготовления ДОЭ в пленках хрома 137
3.1.1. Выбор пленок хрома 138
3.1.2. Исследование термохимического метода 140
3.1.3. Исследование кинетики окисления пленки хрома 142
3.1.4. Селективное травление пленок хрома 143
3.1.5. Формирование линий заданной ширины 148
3.1.6. Погрешности записи 150
3.1.7. Оптические свойства облученных пленок хрома 155
3.1.8. Пространственное разрешение 157
3.1.9. Модель процесса термохимической записи 160
3.2. Изготовления ДОЭ с использованием халькогенидных пленок... 161
3.2.1. Напыленные резисты: напыление и проявление 161
3.2.2. Экспериментальное исследование метода записи 163
3.2.2. Изготовление фотошаблонов дифракционных элементов 165
ГЛАВА 4. Формирование кусочно - непрерывного микрорельефа дифракционных элементов 167
4.1. Методы формирования микрорельефа дифракционных элементов .169
4.2. Изготовление ДОЭ методами фотолитографии 173
4.3. Полутоновые методы формирования микрорельефа поверхности 178
4.4. Фоторастровый метод формирования микрорельефа поверхности 186
4.4. Растрированный фотошаблон 187
4.5. Методы бинаризации полутоновой функции пропускания 191
4.5. Анализ дифракционной эффективности изготовленных элементов.. 196
4.6. Анализ погрешностей изготовления растрированного фотошаблона.200
4.7. Экспериментальное изучение формирования рельефа фоторастровым методом 202
4.8. Формирование микрорельефа методом растровой рентгенолитографии 208
4.9. Формирования микрорельефа многоуровневым методом 214
4.10. Сравнение фоторастровой и многоуровневой технологий ..219
ГЛАВА 5. Дифракционные элементы в информационно измерительных системах 222
5.1. Однокомпонентные ДОЭ 223
5.1.1. Асферическая дифракционная линза 225
5.1.2. Дифракционная ахроматическая линза с глубоким профилем 228
5.1.3. ДОЭ с кольцевым импульсным откликом 233
5.1.4. Дифракционные фильтры с переменным пропусканием 237
5.1.5. Дифракционные элементы для формирования независимых волновых фронтов 244
5.2. Гибридные системы 249
5.2.1. Совмещение дифракционных и рефракционных компонентов по картине дифракции 249
5.2.2. Совмещение дифракционных и рефракционных компонентов по интерференционной картине 256
5.3. Оптические системы с ДОЭ 260
5.3.1. Геометрическое преобразование изображений 260
5.3.2. Двухфокусный микроскоп 262
5.3.3. Лазерная считывающая головка с оптических дисков 264
5.3.4. Дифракционные концентраторы света для солнечных батарей...266
5.3.5. Сертификация компенсаторов больших зеркал 269
5.3.6 Интерферометр с общим ходом пучков 273
5.3.7. Интерферометр Физо с комбинированной голограммой 277
Выводы 282
Заключение 283
Литература 286
Приложение
