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微结构光学与光子技术
修改时间: 2009-05-22

结构光学与光子技术是近年来迅速发展起来的一门新兴学科。微纳结构亚波长光学元件是一种具有独特光学性能的衍射光学器件。 在微结构光学器件的研究上,本实验室结合微观与宏观两大趋势,兼容“大尺度”与“微纳结构”。

研究成果:

1、大口径衍射光学器件:自助建立了400mm口径的脉宽压缩光栅的研制条件,拥有 12m x 8m、6m x 4m的大型全息曝光系统和平台,中国最好的衍射光学器件的研发基地之一。

2、研发成功“微区纳米压印设备NanoMakerII:在10um ~ 500um微区上的纳米压印技术,进行结构深度、取向可控,具有阵列化和数字化性能,50nm的压印深度。应用于生物芯片、太阳能电池、多位相器件的制造。

3、纳米精度的四周五参量激光并行光刻技术:具有在复杂曲面上进行微纳结构光刻的能力,驱动精度20nm,定位精度100nm,分辨率150nm。支持极坐标、直角坐标图形的光刻。主用应用于各种微纳结构图形光刻。

主要研究方向:

1、微纳结构器件  

   极限微纳尺度:做小(微观,如微光学器件、光纤中的微结构、高密度光存储),其微结构的几何线度已达到纳米数量级。由于器件的几何线度在亚波长范围,因而出现了很多传统衍射器件所没有的新现象和新功能;重点在亚波长光学器件、光纤器件、二元光学器件。

2、大口径衍射光学器件

    极限宏尺度:做大(宏观,大口径衍射光学元件等)。重点在大口径衍射光学元件和全息光栅以及相关应用领域中开展前瞻性和应用性研究工作。

    该方向承担了国家863项目“大口径衍射光学元件全息掩模研制”,是大口径衍射光学元件研制过程中的核心技术。大口径衍射光学元件是惯性约束核聚变(ICF)中激光驱动器的核心器件,涉及我国的重大战略利益,对我国的能源战略具有重大意义。

    已设计研制了大口径全息曝光系统、适合于长时间曝光的全息干涉条纹锁定系统等关键设备,形成了大面积光刻胶涂布、全息曝光和显影的完整工艺,设计研制了全息曝光监测和显影监测等工艺监测系统,建立了大口径衍射光学元件全息掩模研制的试验基地,具备了为我国ICF驱动器“神光II”和“神光III”系统工程供货的条件。

    研制出适合刻蚀工艺的线密度分别为1480线/毫米和1740线/毫米。200mmx400mm脉宽压缩光栅、 320mmx320mm光束采样光栅全息掩模,经离子束刻蚀后脉冲压缩光栅衍射效率达到95%以上,衍射波象差0.2波长,光束采样光栅已开始应用于工程系统

3、微纳制造关键技术

    研究微纳结构亚波长光学的制造方法。在严格耦合波算法、亚波长制造与实验条件、工艺参数等方面做了卓有成效的工作,自行研制了用于微纳米结构复制的大型微纳米压印设备Holo-Imprinting1200 在国内外同行中产生良好影响,反映出在该领域苏州大学的在先进光学制造领域通过自主创新来建立高技术手段的研究能力,积累了相当丰富的制造经验,形成了一批发明专利。

 

 
 

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