光柵衍射效率測(cè)量系統(tǒng)及其表面結(jié)構(gòu)參數(shù)檢測(cè)設(shè)備

光柵衍射效率測(cè)量系統(tǒng)及其表面結(jié)構(gòu)參數(shù)檢測(cè)設(shè)備対光柵加工前后的檢測(cè)內(nèi)容包括光柵衍射效率*表面槽深、占寬比的檢測(cè)，光柵衍射效率的檢測(cè)實(shí)際測(cè)量的是光柵的衍射光光強(qiáng)，對(duì)光柵表面槽深、占寬比的檢測(cè)是利用原子力顯微鏡探測(cè)掃描光柵表面獲得其表面形貌圖，然后通過(guò)分析軟件分析計(jì)算茯得槽深、占寬比的數(shù)據(jù)。3.3.1光柵衍射效率測(cè)旱本文實(shí)驗(yàn)中對(duì)光柵+1級(jí)衍射效率的檢測(cè)，實(shí)際測(cè)量的是+1級(jí)衍射光光強(qiáng)，對(duì)于衍射效率變化率與衍射光強(qiáng)變化率的關(guān)系*以下作簡(jiǎn)單推導(dǎo)：設(shè)系統(tǒng)主光路的朮強(qiáng)為Q研磨前1級(jí)衍射光朮強(qiáng)為倚衍射效率伽=如t』總I■研磨肓1級(jí)衍射巴巴強(qiáng)為廠廿衍射效率帀驚二亠*則衍射效率變化率色V，溝：丿總與總光強(qiáng)切的大小無(wú)關(guān)，通過(guò)測(cè)量研磨前光柵的衍射光強(qiáng)值丿衍和研磨后的廠衍即可茯得衍射效率的變化率’無(wú)需對(duì)總光強(qiáng)進(jìn)行測(cè)卷t,光柵衍射效率檢測(cè)系統(tǒng)由激光器、步逬器、微弱光採(cǎi)測(cè)器、計(jì)算機(jī)、控制軟件等紐成’如圖氏所＜|二圖3乃中的激允器為半導(dǎo)體固體激光器W40S-75FSM-GZ.測(cè)'i土?xí)r輸出波長(zhǎng)為405tim+輸出功率選抒10mW+功率穩(wěn)定性優(yōu)F0.6%°打描測(cè)!Il空h"采樣|'iI］隔為().5mm、1mm、2mm*時(shí)Ri］采樣|'i"隔為50ms圖3?5衍射效率打描測(cè)量系統(tǒng)示意圖圖3?6是9#光柵研磨之前的衍射效率分布圖，實(shí)際測(cè)量的是+1級(jí)衍射光光強(qiáng),空間采樣間隔:().5mm,時(shí)間采樣間隔:50mso3.3.2光柵表面結(jié)構(gòu)參數(shù)的檢測(cè)光柵表面結(jié)構(gòu)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)由AFM及其控制軟件、分析軟件組成，如圖3?7所示。AFM探測(cè)掃描光柵表面，生成光柵的表面形貌圖(如圖3?9、圖3?1()所示)，通過(guò)分析軟件分析計(jì)算槽深、占寬比數(shù)據(jù)。

圖3-7AFM及控制組件實(shí)驗(yàn)中所使用的AFM(AtomicForceMicroscope,原子力顯微鏡)為布魯克公司(BrukcrAXS)原子力顯微鏡的旗艦產(chǎn)品DimensionIcon系列增強(qiáng)型,如圖3?8所示,Icon可以實(shí)現(xiàn)所有主要的掃描探針成像技術(shù)，其測(cè)試樣品尺寸可達(dá)：直徑210mm,厚度15mm。溫度補(bǔ)償位置傳感器使Z?軸和X-Y軸的噪音分別保持在10山和10皿級(jí)別水平。圖3-8AFM實(shí)物圖與效果圖AFM測(cè)量中參數(shù)設(shè)置如卜?：ScanSize：10pm；ScanAngle：0 ；ScanRate：0.5Hz；IntegralGain：0.5-0.7；AmpliludcSetpoint：270-310n)V圖3-9.圖3-1()是1#光柵研磨之前x=2,y=7處的表面結(jié)構(gòu)參數(shù)測(cè)量