Анализ погрешностей лазерной записи оптических микроструктур на плёнках молибдена
Полетаев С.Д., Волотовский С.Г.

 

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Самара, Россия,
Институт систем обработки изображений РАН – филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, Самара, Россия

Аннотация:
Методом вычислительного эксперимента исследовано влияние технологических погрешностей формирования амплитудных оптических решёток, изготовленных методом лазерной абляции тонких плёнок молибдена, на распределение дифракционных порядков в дальней зоне дифракции. Для этого оцифровывалась профилограмма участка сформированной дифракционной структуры с последующим преобразованием в амплитудную или фазовую функции пропускания.

Ключевые слова :
дифракционный микрорельеф, амплитудный оптический элемент, лазерная абляция.

Цитирование:
Полетаев, С.Д.
Оптические микроструктуры на плёнках молибдена / С.Д. Полетаев, С.Г. Волотовский // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 3. – С. 422-426. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-3-422-426.

Литература:

  1. Zoppel, S. Selective ablation of thin Mo and TCO films with femtosecond laser pulses for structuring thin film solar cells / S. Zoppel, H. Huber, G.A. Reider // Applied Physics A. – 2007. – Vol. 89(1). – P. 161-163. – DOI: 10.1007/s00339-007-4158-7.
  2. Tan, B. High repetition rate femtosecond laser nano-machining of thin films / B. Tan, A. Dalili, K. Venkatak­rishnan // Applied Physics A. – 2009. – Vol. 95(2). – P. 537-545. – DOI: 10.1007/s00339-008-4938-8.
  3. Wang, X.C. 355 nm DPSS UV laser surface texturing on Si substrate / X.C. Wang, L.Y.L. Wu, Q. Shao, H.Y. Zheng // SIMTech technical reports. – 2009. – Vol. 10(4). – P. 203-208.
  4. Krause, S. Precise microstructuring of indium-tin oxide thin films on glass by selective femtosecond laser ablation / S. Krause, T. Miclea, F. Steudel, S. Schweizer, G. Seifert // EPJ Photovoltaics. – 2013. – Vol. 4. – 40601 (5 p.). – DOI: 10.1051/epjpv/2012013.
  5. Ihlemann, J. Fabrication of diffractive phase elements for the UV-range by laser ablation patterning of dielectric layers / J. Ihlemann, D. Schafer // Applied Surface Science. – 2002. – Vol. 197/198. – P. 856-861. – DOI: 10.1016/S0169-4332(02)00462-2.
  6. Heise, G. Laser ablation of thin molybdenum films on transparent substrates at low fluences / G. Heise, M. Engl­maier, C. Hellwig, T. Kuznicki, S. Sarrach, H.P. Huber // Applied Physics A: Materials Science & Processing. – 2011. – Vol. 102, Issue 1. – P. 173-178. – DOI: 10.1007/s00339-010-5993-5.
  7. Bauerle, D. Laser chemical processing: an overview to the 30th anniversary / D. Bauerle // Applied Physics A: Materials Science & Processing. – 2010. – Vol. 101, Issue 2. – P. 447-459. – DOI: 10.1007/s00339-010-5837-3.
  8. Алфёров, С.В. О возможности управления лазерной абляцией при острой фокусировке фемтосекундного излучения / С.В. Алфёров, С.В. Карпеев, С.Н. Хонина, К.Н. Тукмаков, О.Ю. Моисеев, С.А. Шуляпов, К.А. Ива­нов, А.Б. Савельев-Трофимов // Квантовая электроника. – 2014. – Т. 44, № 11. – С. 1061-1065.
  9. Заярный, Д.А. Наномасштабные процессы кипения при одноимпульсной фемтосекундной лазерной абляции золотых пленок / Д.А. Заярный, А.А. Ионин, С.И. Кудряшов, А.А. Руденко, С.Г. Бежанов, С.А. Урюпин, А.П. Канавин, В.И. Емельянов, С.В. Алферов, С.Н. Хонина, С.В. Карпеев, А.А. Кучмижак, О.Б. Витрик, Ю.Н. Кульчин, С.В. Макаров // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. – 2015. – Т. 101, № 6. – C. 428-432. – DOI: 10.7868/S0370274X15060077.
  10. Волков, А.В. Высокоразрешающая лазерная запись контактных масок на плёнках молибдена для изготовления элементов дифракционной оптики / А.В. Вол­ков, О.Ю. Моисеев, С.Д. Полетаев // Компьютерная оптика. – 2013. – Т. 37, № 2. – С. 220-225.
  11. Волков, А.В. Применение тонких плёнок молибдена для контактных масок при изготовлении микрорельефов элементов дифракционной оптики / А.В. Волков, О.Ю. Моисеев, С.Д. Полетаев, И.В. Чистяков // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 4. – С. 757-762.
  12. Волков, А.В. Особенности процесса воздействия лазерного излучения на тонкие плёнки молибдена / А.В. Волков, Н.Л. Казанский, О.Ю. Моисеев, В.Д. Па­ранин, С.Д. Полетаев, И.В. Чистяков // Журнал технической физики. – 2016. – Т. 86, № 4. – С. 101-105.
  13. Poleshchuk, A.G. Polar coordinate laser pattern generator for fabrication of diffractive optical elements with arbitrary structure / A.G. Poleshchuk, E.G. Churin, V.P. Ko­ron­kevich, V.P. Korolkov, A.A. Kharissov, V.V. Cherkashin, V.P. Ki­ryanov, A.V. Kiryanov, S.A. Kokarev, A.G. Ver­hoglyad // Applied Optics. – 1999. – Vol. 38, Issue 8. – P. 1295-1301.
  14. Kazanskiy, N.L. Research & Education Center of Diffractive Optics / N.L. Kazanskiy // Proceedings of SPIE. – 2012. – Vol. 8410. – 84100R. – DOI: 10.1117/12.923233.
  15. Doskolovich, L.L. Software on diffractive optics and computer generated holograms / L.L. Doskolovich, M.A. Go­lub, N.L. Kazanskiy, A.G. Khramov, V.S. Pa­ve­ly­ev, P.G. Serap­himovich, V.A. Soifer, S.G. Volotovskiy // Proceedings of SPIE. – 1995. – Vol. 2363. – P. 278-284. – DOI: 10.1117/12.199645.
  16. Хонина, С.Н. Алгоритмы быстрого расчета дифракции радиально-вихревых лазерных полей на микроапертуре / С.Н. Хонина, А.В. Устинов, С.Г. Воло­тов­ский, М.А. Ананьин // Известия Самарского научного центра РАН. – 2010. – Т. 12, № 4. – С. 15-25
  17. Khonina, S.N. Near-field propagation of vortex beams: models and computation algorithms / S.N. Khonina, A.V. Ustinov, A.A. Kovalyov, S.G. Volotovsky / Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). – 2014. – Vol. 23, Issue 2. – P. 50-73. – DOI: 10.3103/S1060992X14020027.
  18. Казанский, Н.Л. Моделирование работы космического гиперспектрометра, основанного на схеме Оффнера / Н.Л. Казанский, С.И. Харитонов, Л.Л. До­сколович, А.В. Павельев // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 1. – C. 70-76. – DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-1-70-76.
  19. Карпеев, С.В. Исследование дифракционной решётки на выпуклой поверхности как диспергирующего элемента / С.В. Карпеев, С.Н. Хонина, С.И. Харитонов // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 2. – С. 211-217. – DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-2-211-217.

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20