LT5497B - Method and equipment for grating formation - Google Patents
Method and equipment for grating formation Download PDFInfo
- Publication number
- LT5497B LT5497B LT2006072A LT2006072A LT5497B LT 5497 B LT5497 B LT 5497B LT 2006072 A LT2006072 A LT 2006072A LT 2006072 A LT2006072 A LT 2006072A LT 5497 B LT5497 B LT 5497B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- lattice
- spot
- metal
- forming
- lines
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 70
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 70
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical group [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 12
- 238000002679 ablation Methods 0.000 claims description 3
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 41
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
Išradimas priklauso lazerių technologijų sričiai ir yra skirtas tiesioginiams struktūrų plonuose metalo sluoksniuose formavimo būdams ir įrenginiams ir gali būti panaudotas gaminti periodines gardeles, skirtas spektriniams, matavimo ir kitiems optiniams prietaisams bei ekranavimui.The present invention relates to the field of laser technology and is directed to direct methods and devices for forming structures in thin metal layers and can be used to produce periodic gratings for spectral, measuring and other optical devices and shielding.
Yra žinomas fotolitografinis gardelių formavimo būdas, kai metalo sluoksnio paviršius padengiamas fotorezistu ir per kaukę apšviečiamas, kur apšviestose vietose fotorezistas modifikuojamas ir nuplaunamas, o likusios fotorezistu neuždengtos metalo vietos chemiškai nuėsdinamos (žiūrėti išradimo aprašymą pagal tarptautinę paraišką WO 9411781).A photolithographic lattice formation method is known in which the surface of the metal layer is photoresisted and masked, whereby the photoresist is modified and washed in exposed areas, and the remaining non-photoresisted metal areas are chemically abraded (see International Application WO 9411781).
Žinomo būdo trūkumas yra tas, kad dėl kaukės bei cheminio ėsdinimo naudojimo gardelių formavimo procesas yra lėtas, sudėtingas ir brangus.The disadvantage of the known method is that the use of a mask and chemical etching make the lattice forming process slow, cumbersome and expensive.
Yra žinomas periodinių gardelių formavimo ploname metalo sluoksnyje ant skaidrios medžiagos pagrindo būdas, kai impulsinio lazerio spinduliuotės pluoštą dalija į du pluoštus, kuriuos fokusuoja į vieną dėmę metalo sluoksnyje, gaunant jame interferencinį vaizdą, kur interferencinio vaizdo intensyvumo maksimumuose metalas išlydomas ir išgarinamas, gaunant periodinę gardelę, atitinkančią interferencinio vaizdo intensyvumo minimumų išsidėstymui (žiūrėti Kinijos išradimo aprašymą pagal patentąNo. CN1603888).There is known a method of forming periodic lattices in a thin layer of metal on a transparent material by dividing a beam of pulsed laser radiation into two beams focused on a single spot in the metal layer to produce an interfering image where the metal is melted and vaporized to produce intermittent lattice corresponding to the layout of the interference image intensity minima (see Chinese Patent Application No. CN1603888).
Yra žinomas periodinių gardelių formavimo ploname metalo sluoksnyje ant skaidrios medžiagos pagrindo įrenginys, apimantis impulsinį lazerį, lazerio spinduliuotės pluošto daliklį į du pluoštus bei fokusavimo sistemą, sufokusuojančią padalintus lazerio spinduliuotės pluoštus į vieną dėmę metalo sluoksnyje, gaunant jame interferencinį vaizdą, kur interferencinio vaizdo intensyvumo maksimumuose metalas išlydomas ir išgarinamas, gaunant periodinę gardelę, atitinkančią interferencinio vaizdo intensyvumo minimumų išsidėstymui (žiūrėti Kinijos išradimo aprašymą pagal patentąNo. CN1603888).There is known a device for forming periodic lattices in a thin layer of metal on a transparent substrate comprising a pulsed laser, a laser beam splitter in two beams, and a focusing system focusing on split laser beams in a single layer in the metal layer to produce an interfering image, the metal is melted and evaporated to produce a periodic lattice conforming to the interference image intensity minima (see Chinese Patent Application No. CN1603888).
Žinomo būdo ir įrenginio trūkumas yra tai, kad formuojamos gardelės matmenis apsprendžia gauto interferencinio vaizdo metalo sluoksnyje plotas, kuris priklauso nuo lazerio spinduliuotės pluošto skersinių matmenų ir lazerio impulso energijos taip, kad energijos tankis turi viršyti slenkstinę vertę, reikalingą metalo nugarinimui.A drawback of the known method and device is that the dimensions of the lattice formed are determined by the area of the resulting interfering image in the metal layer, which depends on the transverse dimensions of the laser beam and the laser pulse energy such that the energy density must exceed the threshold value.
Yra žinomas gardelių formavimo ploname metalo sluoksnyje ant skaidrios medžiagos pagrindo būdas, apimantis impulsinio lazerio spinduliuotės pluošto nukreipimą per minėtą skaidrų pagrindą ir jo fokusavimą minėtame metalo sluoksnyje, sukeliant fokusavimo vietoje metalo lydymąsi ir garinimą bei fokusavimo vietos keitimą pagal norimą gardelės formos šabloną suformuojant gardelę iš nuosekliai išdėstytų išgarinto metalo taškų (žiūrėti straipsnį K. Venkatakrishnan, P. Stanley, B.K.A. Ngoi, B. Tan and L.E.N. Lim, Femtosecond Pulsed Laser Direct Writing System, Optical Engineering, 41, 6, pp. 1441-1445, 2002.).There is known a method of forming lattices on a thin layer of metal on a transparent substrate comprising directing a pulsed laser beam through said transparent substrate and focusing it in said metal layer, causing the spot to melt and evaporate the metal, and shifting the focal point to the desired lattice pattern. of the vaporized metal points (see K. Venkatakrishnan, P. Stanley, B. K. Ngoi, B. Tan and LEN Lim, Femtosecond Pulsed Laser Direct Writing System, Optical Engineering, 41, 6, pp. 1441-1445, 2002.).
Yra žinomas gardelių formavimo ploname metalo sluoksnyje ant skaidrios medžiagos pagrindo įrenginys, apimantis impulsinį lazerį, fokusavimo sistemą kuri fokusuoja impulsinio lazerio spinduliotės pluoštą į minėtą ploną metalo sluoksnį per minėtą skaidrų pagrindą sukeliant fokusavimo vietoje metalo lydymąsi ir garinimą bei fokusavimo vietos metalo sluoksnyje perkėlimo pagal formuojamos gardelės formos šabloną priemonę, suformuojant gardelę iš nuosekliai išdėstytų išgarinto metalo taškų (žiūrėti straipsnį K. Venkatakrishnan, P. Stanley, B.K.A. Ngoi, B. Tan and L.E.N. Lim, Femtosecond Pulsed Laser Direct Writing System, Optical Engineering, 41,6, pp. 1441-1445,2002.).Known is a device for forming a thin metal layer on a transparent material substrate comprising a pulsed laser, a focusing system which focuses a beam of pulsed laser radiation on said thin metal layer by causing the spot to melt and evaporate the metal, and shape template means for forming a lattice of sequentially spaced points of evaporated metal (see K. Venkatakrishnan, P. Stanley, B. K. Ngoi, B. Tan and LEN Lim, Femtosecond Pulsed Laser Direct Writing System, Optical Engineering, 41.6, p. 1441 -1445,2002).
Žinomo būdo ir įrenginio trūkumas yra tai, kad gardelės formavimo procesas yra lėtas, nes gardelę formuoja nuosekliai po vieną tašką bei negalima vienu metu formuoti periodinės gardelės su neriboto ilgio linijomis, be to reikalingas tikslus, dviejų koordinačių įrenginys fokusavimo vietos metalo sluoksnyje perkėlimui.The disadvantage of the known technique and device is that the cell lattice formation process is slow because the cell is formed sequentially at a single point and cannot form a periodic cell with unlimited lengths simultaneously, and requires a precise, two-coordinate device to shift the focal point in the metal layer.
Išradimu siekiama sukurti greitesnį bei mažesnės savikainos gardelės formavimo būdą ir įrenginį, leidžiantį vienu metu formuoti didelio kontrasto neriboto ilgio periodinę gardelę jos linijų kryptimi.It is an object of the present invention to provide a faster and lower cost lattice forming method and a device that allows the simultaneous formation of a high contrast unlimited length periodic lattice in the direction of its lines.
Uždavinio sprendimo esmė yra ta, kad gardelės formavimo būde, ypač ploname metalo sluoksnyje ant skaidrios medžiagos pagrindo, apimančiame impulsinio lazerio spinduliuotės pluošto nukreipimą bei fokusavimą minėtame metalo sluoksnyje tiesiogiai arba per skaidrų pagrindą sukeliant fokusavimo vietoje metalo lydymąsi, bei fokusavimo vietos perkėlimą kad suformuotų norimą gardelę, impulsinio lazerio spinduliuotės pluoštą metalo sluoksnyje fokusuoja į pailgą dėmę, kur dėl išlydyto metalo likučių savitvarkos dėmės ribose formuojasi periodinė gardelė, kurios linijų norimą ilgį formuoja, perkeliant fokusuojamą dėmę metalo sluoksnyje gardelės linijų kryptimi taip, kad kiekviena toliau perkelta fokusavimo dėmė dalinai persidengtų su prieš ją buvusia gretima dėme, užtikrinant jau suformuotos periodinės gardelės linijų nenutrūkstamą tęstinumąThe essence of the problem is that in a lattice formation method, particularly in a thin layer of metal on a transparent substrate comprising directing and focusing the pulsed laser beam in said metal layer directly or through a transparent substrate to induce melting of the focal spot, , the pulsed laser beam in the metal layer focuses on an elongated spot, whereby the molten metal residues self-assemble within the stain, a periodic lattice is formed which lines the desired length by shifting the focus spot in the metal layer toward the lattice lines. it is adjacent to the former, ensuring the continuity of the lines of the periodic lattice already formed
Siūlomo būdo privalumas yra tas, kad dėl išlydyto metalo likučių savitvarkos pailgoje dėmėje, į kurią yra sufokusuotas lazerio spinduliuotės pluoštas, vienu metu formuojasi periodinė gardelė, kurios linijų ilgis yra neribotas bei gaunamas perkeliant fokusavimo dėmę linijų kryptimi (realiai ribojimas tik perkėlimui naudojamos mechaninės pavaros eiga). Pasiūlytas gardelės formavimas, kai vienu metu formuojama periodinė gardelė, susidedanti iš norimo skaičiaus linijų (linijų skaičius priklausomai nuo lazerio spinduliuotės pluošto pailgos dėmės išilginio matmens), žymiai sutrumpina formavimo procesą bei nereikalauja sudėtingos ir labai tikslios įrangos būdui realizuoti.The advantage of the proposed method is that due to the self-handling of the molten metal residues in the elongated spot into which the laser beam is focused, a periodic grating is formed at one time with unlimited line lengths obtained by shifting the focusing spot in the line direction ). It is proposed to form a lattice by simultaneously forming a periodic lattice consisting of a desired number of lines (number of lines depending on the longitudinal dimension of the laser beam's elongated spot), significantly shortens the forming process and does not require sophisticated and highly accurate equipment.
Be to, formuojama gardelė turi didelį kontrastą nes metalas tarpuose visiškai išgarinamas ir tarpai yra skaidrūs.In addition, the lattice formed has high contrast because the metal in the gaps is completely evaporated and the gaps are transparent.
Pailga dėmė, į kurią fokusuojamas impulsinio lazerio spinduliuotės pluoštas metalo sluoksnyje, yra juostos formos.The oblong spot to which the pulsed laser beam in the metal layer is focused is in the form of a band.
Formuojamos gardelės periodą keičia, keičiant impulsinio lazerio spinduliuotės pluošto energijos tankį.The lattice shapes the period by changing the energy density of the pulsed laser beam.
Skaidrus pagrindas, ant kurio yra padengtas plonas metalo sluoksnis, yra stiklas.The transparent substrate on which a thin layer of metal is applied is glass.
Metalo sluoksnis, kuriuo padengtas skaidrus pagrindas, yra chromas.The metal coating on the clear substrate is chrome.
Gardelės sudarymo metu lazerio spinduliuotės pluošto energijos tankis viršija chromo sluoksnio abliacijos slenkstį apie 15 %.During grid formation, the energy density of the laser beam exceeds the chromium layer ablation threshold by about 15%.
Formuojant gardelės linijų ilgį kiekviena toliau perkelta metalo sluoksnyje fokusuojama dėmė persidengia su prieš ją buvusia gretima dėme pagal plotą maždaug ribose nuo 70 iki 95%, užtikrinant jau suformuotos periodinės gardelės linijų ilgio nenutrūkstamą tęstinumą.When forming the lattice line lengths, each spot in the metal layer that is moved further overlaps with the adjacent spot in the area, approximately 70 to 95%, providing a continuous continuity of the length of the already formed periodic lattice line.
Gardelės formavimo įrenginyje, ypač ploname metalo sluoksnyje ant skaidrios medžiagos pagrindo, apimančiame impulsinį lazerį, fokusavimo sistemą, kuri fokusuoja impulsinio lazerio spinduliotę minėtame ploname metalo sluoksnyje tiesiogiai arba per minėtą skaidrų pagrindą, sukeliant fokusavimo vietoje metalo lydymąsi, bei fokusavimo vietos metalo sluoksnyje perkėlimo priemonę, kad suformuotų norimą gardelę, fokusavimo sistema minėtą lazerio spinduliuotės pluoštą metalo sluoksnyje fokusuoja į pailgą dėmę, kur dėl išlydyto metalo likučių savitvarkos dėmės ribose formuojasi periodinė gardelė, o fokusavimo vietos perkėlimo priemonė yra sukonstruota taip, kad fokusuojamą pailgą dėmę perkeltų formuojamos periodinės gardelės linijų kryptimi tokiu atstumu, kad kiekviena toliau perkelta fokusuojama dėmė dalinai persidengtų su prieš ją buvusia gretima dėme, užtikrinant jau suformuotos periodinės gardelės linijų nenutrūkstamą tęstinumą.A lattice-forming device, in particular a thin layer of metal on a transparent substrate comprising a pulsed laser, a focusing system which focuses the pulsed laser radiation on said thin metal layer directly or through said transparent substrate, causing the focal spot to melt, and to form the desired lattice, the focusing system focuses said laser beam in the metal layer into an elongated spot, whereby the molten metal residue forms a periodic lattice within the self-alignment spot, and the focus position transfer means is constructed distance so that each focus spot that is moved further overlaps partially with the adjacent spot before it, ensuring the continuity of the lines of the periodic lattice already formed.
Fokusavimo vietos perkėlimo priemonė yra skaidrų pagrindą arba lazerį palaikanti priemonė, turinti žingsninę pavarą, kuri, pauzės tarp lazerio impulsų metu, santykinai perslenka pagrindą arba lazerį vienas kito atžvilgiu taip, kad fokusuojama dėmė metalo sluoksnyje persikeltų gardelės linijų kryptimi numatytu atstumu, užtikrinančiu jau suformuotos periodinės gardelės linijų nenutrūkstamą tęstinumą.Focusing shift means a transparent substrate or laser support means having a step actuator that, during pause in the laser pulse, relatively displaces the substrate or laser relative to each other such that the spot is focused in the direction of the lattice lines moved within the metal layer, continuous continuity of grid lines.
Metalo sluoksnis, kuriame fokusuojamas lazerio spinduliuotės pluoštas yra chromas, o skaidrus pagrindas - stiklas.The metal layer where the laser beam is focused is chrome and the clear base is glass.
Detaliau išradimas paaiškinamas brėžiniais, kuriuose pavaizduota:DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The drawings show:
Fig. 1 - pasiūlyto gardelės formavimo įrenginio optinė schema.FIG. 1 is an optical diagram of a proposed lattice molding device.
Fig. 2 - metalo paviršiuje sufokusuoto į juostą lazerio spinduliuotės pluošto erdvinis intensyvumo skirstinys ir jo profiliai x ir y kryptimis.FIG. 2 - Spatial intensity distribution of the laser beam focused on the metal surface and its profiles in the x and y directions.
Fig. 3 - metalo paviršiuje sufokusuoto į elipsės formos dėmę lazerio spinduliuotės pluošto erdvinis intensyvumo skirstinys ir jo profiliai x ir y kryptimis.FIG. 3 - Spatial intensity distribution of the laser beam, focused in an elliptical spot on the metal surface, and its profiles in the x and y directions.
Fig. 4 - dalinai persiklojančių dėmių metalo sluoksnyje, gaunamų perstumiant pagrindą vaizdas.FIG. 4 is a view of partially overlapping spots in the metal layer obtained by displacing the substrate.
Fig. 5 - pasiūlytu būdu 4 pm periodu suformuotos gardelės 100 nm storio chromo sluoksnyje ant stiklo padėklo vaizdas.FIG. 5 is a view of a lattice formed in a chromium layer of 100 nm on a glass substrate in a manner of 4 pm.
Fig. 6 - Gardelės, suformuotos ploname chromo sluoksnyje ant stiklo padėklo, krašto vaizdas.FIG. 6 - Edge view of a lattice of a thin layer of chrome on a glass tray.
Siūlomas gardelės formavimo būdas apima šią operacijų seką. Impulsinio lazerio spinduliuotės pluoštą sufokusuoja [juostą ir nukreipia jį per skaidrų, pavyzdžiui, stiklo pagrindą į ploną metalo, pavyzdžiui, chromo sluoksnį. Sufokusuoto į juostą lazerio spinduliuotės pluošto erdvinis intensyvumo skirstinys chromo sluoksnio paviršiuje ir jo profiliai x ir y kryptimis parodyti Fig.2. Siaurąja x kryptimi skirstinys yra Gauso formos, ilgąja y kryptimi- tolygus stačiakampio formos. L, - slenkstinė intensyvumo (energijos tankio) vertė. Projekcijoje XY plokštumoje (Fig.2) pilkai pažymėta sritis nurodo kur lazerio intensyvumas viršija slenkstinę vertę ir kurioje formuojasi periodinė gardelė. Gardelės formavimo metu lazerio spinduliuotės pluošto energijos tankis viršija chromo sluoksnio abliacijos slenkstį apie 15 %. Sugertas lazerio spinduliuotės pluoštas kaitina ir lydo chromo sluoksnį, o verždamiesi per metalo sluoksnį susidarę chromo garai juostinėje fokusavimo dėmėje iš išlydyto chromo dėl savitvarkos suformuoja pradinį kvaziperiodinį skirstinį. Po to, pauzės tarp lazerio impulsų metu, stiklo pagrindą su chromo sluoksniu perkelia formuojamos gardelės linijų kryptimi taip, kad toliau perkelta lazerio spinduliuotės pluošto sufokusuota dėmė dalinai persidengtų su prieš ją buvusia gretima dėme, užtikrinant jau suformuotos pradinės periodinės gardelės linijų nenutrūkstamą tęstinumą. Tokiu būdu sufokusuoto impulsinio lazerio spinduliuotės pluošto dėmių chromo sluoksnyje periodinis perkėlimas aprašytu būdu kaip parodyta Fig.4 pratęsia periodinę struktūrą ir leidžia suformuoti norimą (neribotą) formuojamos gardelės linijų ilgį.The proposed lattice formation method includes this sequence of operations. The pulsed laser beam focuses the beam and guides it through a transparent layer, such as a glass substrate, to a thin layer of metal, such as chromium. The spatial intensity distribution of the beam-focused laser beam at the surface of the chromium layer and its profiles in the x and y directions are shown in Fig.2. In the narrow direction x the distribution is Gaussian, in the long direction y it is even rectangular. L, - threshold intensity (energy density) value. In the projection in the XY plane (Fig.2), the gray area indicates where the laser intensity exceeds the threshold value and where the periodic lattice is formed. During grid formation, the energy density of the laser beam exceeds the chromium layer ablation threshold by about 15%. The absorbed laser beam heats and melts the chromium layer, and the chromium vapor produced by pressing through the metal layer in the band focusing spot from the molten chromium forms an initial quasi-periodic distribution due to its self-assembly. Thereafter, during the laser pulse pauses, the chromium-plated glass substrate is shifted in the direction of the lattice lines to be formed so that the focus of the laser beam beam is partially overlapped with the adjacent spot, providing continuous continuity of the already formed initial periodic lattice lines. In this way, the periodic displacement of the focus pulsed laser beam in the chromium layer as described in Figure 4 extends the periodic structure and allows the desired (unlimited) length of the lattice to be formed.
Gardelės formavimo kryptimi atstumas tarp gretimų persiklojančių sufokusuotų lazerio spinduliuotės pluošto dėmių yra apie 20% nuo pluošto skersmens t. y. dėmė persidengia su prieš ją buvusia gretima dėme pagal plotą maždaug ribose nuo 70 iki 95%, užtikrinant jau suformuotos periodinės gardelės linijų ilgio nenutrūkstamą tęstinumą (gardelė susiformuoja ribotame impulsų persiklojimo intervale maždaug 0,2 - 0,4 pm).In the lattice formation direction, the distance between adjacent overlapping foci of the laser beam is about 20% of the beam diameter t. y. the spot overlaps the adjacent spot with an area of about 70 to 95% by area, providing continuous continuity of the lines of the periodic lattice already formed (lattice formed within a limited pulse overlap range of about 0.2 to 0.4 pm).
Kitas pasiūlytas gardelės formavimo būdo variantas yra, kai impulsinio lazerio spinduliuotės pluoštą sufokusuoja į elipsės formos dėmę. (Fig.3) parodytas elipsės formos lazerio spinduliuotės pluošto erdvinis intensyvumo skirstinys metalo paviršiuje ir jo intensyvumo profiliai x ir y kryptimis. Abiem kryptimis pluošto intensyvumo erdvinis skirstinys yra Gauso formos. Ith - slenkstinė intensyvumo (energijos tankio) vertė. Projekcijoje XY plokštumoje pilkai pažymėta sritis, kurioje lazerio intensyvumas viršija slenkstinę vertė ir kurioje formuojasi gardelė. Gardelės formavimo principas yra toks pat kaip aprašyta aukščiau ir kaip parodyta (Fig.4), t.y. gardelės suformavimo ploname metalo sluoksnyje principas su dalinai persiklojančiais lazerio spinduliuotės pluošto impulsais, periodiškai perstumiant pagrindą su metalo sluoksniu.Another proposed embodiment of the lattice formation method is to focus the pulsed laser beam onto an elliptical spot. (Fig.3) shows the spatial intensity distribution of an elliptical laser beam on a metal surface and its intensity profiles in the x and y directions. In both directions, the spatial distribution of fiber intensity is Gaussian. I t h is a threshold value for intensity (energy density). The projection in the XY plane shows a gray area where the laser intensity exceeds the threshold value and a lattice is formed. The principle of lattice formation is the same as described above and illustrated (Fig. 4), that is, the principle of lattice formation in a thin layer of metal with partially overlapping pulses of laser beam by periodically displacing the substrate with a layer of metal.
ΊΊ
Gardelės linijos susiformuoja statmenai sufokusuotos lazerio spinduliuotės pluošto dėmės išilginei krypčiai. (Fig.4) raidės a, b, c žymi erdvinius intensyvumo skirstinius iš eilės einančių lazerio impulsų, sufokusuotų metalo sluoksnio paviršiuje.Lattice lines are formed perpendicular to the longitudinal direction of the laser beam beam. (Fig.4) The letters a, b, c represent spatial intensity distributions of consecutive laser pulses focused on the surface of the metal layer.
Siūlomas gardelės formavimo įrenginys apima impulsinį lazerį (1), kurio spinduliuotės pluoštas (2) per nukreipiančiųjų optinę priemonę (3) yra nukreiptas į fokusuojantį lęšį (4), kuris per stiklo pagrindą (5) lazerio spinduliuotės pluoštą sufokusuoja į metalo sluoksnį (6). Stiklo pagrindas (5) sumontuotas perkėlimo priemonėje (7) taip, kad fokusuojamą metalo sluoksnyje (6) pailgą dėmę perkeltų formuojamos periodinės gardelės linijų kryptimi (8) tokiu atstumu, kad kiekviena toliau perkelta sufokusuota dėmė a, b, c dalinai persidengtų su prieš ją buvusia gretima dėme (Fig.4), užtikrinant jau suformuotos pradinės periodinės gardelės linijų nenutrūkstamą tęstinumą.The proposed lattice-forming device comprises a pulsed laser (1) whose beam (2) is directed through a deflecting optical means (3) to a focusing lens (4) which focuses the laser beam onto the metal layer (6) through the glass substrate (5). . The glass substrate (5) is mounted in the transfer means (7) such that the elongated spot in the metal layer (6) is moved in the direction of the lines (8) of the forming periodic lattice such that each further focus spot a, b, c partially overlaps it. (Fig.4), ensuring the continuity of the lines of the initial periodic lattice already formed.
Siūlomo gardelės formavimo įrenginio veikimo principas pagrįstas impulsinio lazerio (1) spinduliuotės pluošto (2) fokusavimu per stiklo pagrindą (5) arba tiesiogiai į pailgą dėmę, pavyzdžiui, į juostą metalo, pavyzdžiui, chromo sluoksnyje (6), sukeliant fokusavimo vietoje metalo lydymąsi. Fokusavimo dėmės ribose ((Fig.2) pilkai pažymėta sritis) dėl išlydyto metalo likučių savitvarkos formuojasi pradinė periodinė gardelė. Susiformavus pradinei gardelei fokusavimo vietos perkėlimo priemonė (7) žingsninės pavaros pagalba toliau periodiškai perkelia stiklo pagrindą 7 gardelės linijų kryptimi (8), kuri yra statmena sufokusuotos dėmės išilginei krypčiai. Sufokusuota dėmė kiekvieno pavaros žingsnio metu perkeliama metalo sluoksnyje tokiu atstumu, kuris užtikrina jau suformuotos periodinės gardelės linijų nenutrūkstamą tęstinumąThe principle of the proposed lattice-forming device is based on focusing the beam (2) of the pulsed laser (1) through a glass substrate (5) or directly into an elongated spot, such as a band in a metal such as chromium (6) causing melting of the metal. Within the focus spot ((Figure 2) gray area), the initial periodic lattice is formed due to the self-assembly of the molten metal residue. After the initial lattice is formed, the stepping means (7) of the focal point further moves the glass base 7 periodically in the direction of the lattice lines (8), which is perpendicular to the longitudinal direction of the focused spot. Focused spot is moved in the metal layer during each step of the actuator at a distance that ensures uninterrupted continuity of the lines of the formed periodic grating
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2006072A LT5497B (en) | 2006-08-25 | 2006-08-25 | Method and equipment for grating formation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2006072A LT5497B (en) | 2006-08-25 | 2006-08-25 | Method and equipment for grating formation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2006072A LT2006072A (en) | 2008-02-25 |
| LT5497B true LT5497B (en) | 2008-05-26 |
Family
ID=39027432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2006072A LT5497B (en) | 2006-08-25 | 2006-08-25 | Method and equipment for grating formation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT5497B (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994011781A1 (en) | 1992-11-17 | 1994-05-26 | Brook, John | Lens array photolithography |
| CN1603888A (en) | 2004-11-05 | 2005-04-06 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | Method for transmitting periodic microstructure by femtosecond laser coherence technology |
-
2006
- 2006-08-25 LT LT2006072A patent/LT5497B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994011781A1 (en) | 1992-11-17 | 1994-05-26 | Brook, John | Lens array photolithography |
| CN1603888A (en) | 2004-11-05 | 2005-04-06 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | Method for transmitting periodic microstructure by femtosecond laser coherence technology |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| K. VENKATAKRISHNAN ET AL: "Femtosecond Pulsed Laser Direct writing system", pages: 1441 - 1445 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2006072A (en) | 2008-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101582175B1 (en) | Manufacturing device and method of shadow mask using Laser patterning | |
| US6803540B2 (en) | Method and apparatus for processing three-dimensional structure, method for producing three-dimensional shape product and three-dimensional structure | |
| JP6336753B2 (en) | Method for forming an optical device | |
| Naessens et al. | Flexible fabrication of microlenses in polymer layers with excimer laser ablation | |
| US7482052B2 (en) | Method for processing by laser, apparatus for processing by laser, and three-dimensional structure | |
| CN102271858A (en) | Method and apparatus for forming grooves in the surface of a polymer layer | |
| KR102393361B1 (en) | Exposure head, exposure apparatus and method of operating an exposure head | |
| US20070010104A1 (en) | Processes and systems for laser crystallization processing of film regions on a substrate utilizing a line-type beam, and structures of such film regions | |
| JPH11186189A5 (en) | Laser irradiation apparatus and method for manufacturing semiconductor device | |
| US20100015397A1 (en) | Method and tool for patterning thin films on moving substrates | |
| WO2005034193A3 (en) | Single scan irradiation for crystallization of thin films | |
| RU2007116167A (en) | METHOD FOR SCRIBING FRAGILE MATERIAL AND SCRIBING DEVICE | |
| JP2006110587A (en) | Laser interference processing method and apparatus | |
| US20040124184A1 (en) | Method and apparatus for forming periodic structures | |
| JP2011118049A5 (en) | ||
| JP2008244361A (en) | Laser processing method for printed circuit boards | |
| WO2016204019A1 (en) | Film formation mask, and method for producing film formation mask | |
| CN113523579A (en) | Method and apparatus for laser ablation | |
| JP2006216820A (en) | Laser processing method, laser processing apparatus and crystallization apparatus | |
| EP1896217B1 (en) | Method of manufacturing metrological phase scale without substantial removal of material | |
| LT5497B (en) | Method and equipment for grating formation | |
| JP2003014915A (en) | Optical element with Dammann-type grating | |
| JP2006082120A (en) | Laser beam machining method and laser beam irradiation device | |
| KR20220148321A (en) | A method for producing a continuously diffractive optical element, an apparatus for performing the production method, and a continuously diffractive optical element | |
| JP5999694B2 (en) | Laser annealing method and apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20120825 |