基于飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法
CN116449473A
发明申请
受让人
UNIV JILIN (UYJI-C)
申请人
申请号
202310355698
申请日
20230406
公开(公告)号
CN116449473A
公开(公告)日
20230718
IPC分类号
G02B005/18
CPC分类号
-
优先权号
10355698
优先权日
20230405
摘要
本发明公开了基于飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法，属于激光加工技术领域，解决了飞秒激光诱导周期纳米光栅时难以精确控制结构周期的问题，与传统激光诱导周期纳米光栅技术相比，实现了结构周期从47‑112nm的纳米级精确连续调控。一束高斯分布的圆形飞秒激光被反射型物镜或纸质掩膜配合传统光学物镜聚焦为非对称光斑，通过细调第一半波片HWP<subgt;1</subgt;的光轴来控制直写功率，通过细调第二半波片HWP<subgt;2</subgt;的光轴来控制激光偏振，基于不用的扫描方向诱导出周期不同的纳米光栅；这种低成本且灵活易用的纳米光栅加工方式有利于推动各类基于纳米光栅的功能器件的发展。
权利要求
1.基于飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法，其特征在于，具体包括如下步骤： (1)、样品台的调平； 具体步骤为：首先，使激光器出射的飞秒激光先后经过电控第一半波片HWP1和偏振分束器PBS后，中心入射第一凸透镜L 1 和第二凸透镜L 2 进行扩束，经反射镜R 1 后中心入射电控第二半波片HWP 2 后均匀入射于扫描振镜GS的入瞳，然后经扫描振镜GS出射后分别经过第三凸透镜L 3 和第四凸透镜L 4 ，再依次经由反射镜R 2 反射和物镜OL聚焦后入射至中空样品台上的ITO薄膜样品表面；照明光源LED固定在中空样品台底部，使照明光源LED发出的白光经过ITO薄膜样品后入射物镜OL；照明光透过反射镜R 2 后被反射镜R 3 反射至第五凸透镜L 5 并聚焦成像到CCD中，并将CCD与电脑PC相连，实时监控样品台的调平过程，并对样品台进行调平； (2)、远场光裁剪； 具体步骤为：选用反射型物镜作为物镜OL或采用传统光学物镜OL结合纸掩膜AM的方式进行远场光裁剪，从而将圆形的聚焦光斑调制成非对称形状的聚焦光斑； 根据目标整形光束形状，设计并制作纸掩膜AM，其中通光区域被去除；定制的纸质掩膜AM覆盖在物镜OL入瞳处；根据激光束通过物镜OL后的形状调整掩膜AM和物镜OL的安装角度，改变不对称光斑的旋转角度； (3)、利用非对称聚焦光斑扫描制作不同周期的纳米光栅； 具体步骤为：首先，旋转第二电控半波片HWP 2 的光轴，使激光偏振方向与激光扫描方向平行；随后，移动样品台，将飞秒激光聚焦于待加工ITO薄膜表面预设的位置进行加工；在激光脉冲辐照下，先生成初始纳米槽，然后非对称光斑与初始纳米槽作用，从而随激光扫描烧蚀出一系列纳米光栅；利用非对称光斑正向扫描或反向扫描调控纳米光栅周期。
2.如权利要求1所述的基于飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法，其特征在于，步骤(2)所述纸质掩膜AM是由一片尺寸与物镜OL入瞳直径匹配的圆形纸张去除任意形状制成；其中，去除区域在激光束覆盖范围内。
3.如权利要求1所述的基于飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法，其特征在于，所述的反射型物镜为Schwarzschild型，由一个圆形凸面反镜和一个环形凹面反镜组成，其中，圆形凸面反镜由三个等间距分布的辐射型叶片固定；反射型物镜OL的安装角度需保证聚焦光斑沿扫描方向呈非对称分布。
4.如权利要求1所述的基于飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法，其特征在于，所述纸掩膜AM安装在物镜OL入瞳前，并与激光束和物镜OL中心对准；纸掩膜AM的旋转中心为激光束中心，旋转纸掩膜AM使聚焦光斑沿扫描方向呈非对称分布。
5.如权利要求1所述的基于飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法，其特征在于，步骤(3)所述的扫描方向为平行于激光偏振的完全相反的两个方向。
6.如权利要求1所述的基于飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法，其特征在于，步骤(3)所述的扫描方向为平行于激光偏振的完全相反的两个方向。
7.如权利要求6所述的基于飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法，其特征在于，所述正向扫描是向距初始纳米槽间距大的新近场极强区方向扫描；所述反向扫描是向距初始纳米槽间距小的新近场极强区方向扫描；从而正向扫描得到间距较大的纳米槽，反向扫描得到间距较小的纳米槽。
8.如权利要求1所述的基于飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法，其特征在于，所述的激光扫描方式为逐点扫描，每个曝光点间距 其中， 是聚焦光斑直径，λ是激光波长，NA是物镜OL数值孔径。
9.如权利要求1所述的基于飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法，其特征在于，所述非对称聚焦光斑扫描制作的纳米光栅周期可从10％λ到40％λ，调控精度为5nm，正向扫描和反向扫描的光栅周期差值为1.5％λ到6％λ，其中，λ是激光波长。
说明书
[0001]
技术领域
[0002]
本发明属于激光加工技术领域，具体涉及利用反射型物镜或纸质掩膜配合传统光学物镜整形原始光束，实现非对称整形聚焦光斑，利用该非对称光斑沿不同方向扫描的各向异性，实现纳米光栅周期的精确调控。
[0003]
背景技术
[0004]
亚波长特征尺寸的表面周期型纳米光栅被广泛应用于光学调制，例如分光、色散等。相比于平面光刻、聚焦离子束FIB、电子束光刻EBL等工艺手段，飞秒激光诱导周期型纳米光栅具有高精度、高自由度、广泛的材料适用性等特点，几乎可以在任意材料表面实现周期型纳米光栅加工。传统观点认为飞秒激光诱导的周期型表面结构(Fs-LIPSS)源于入射光与散射波的干涉。这种干涉叠加会产生周期性能量沉积，从而在材料表面烧蚀出周期纳米光栅。这种方式制造的纳米光栅周期近似于λ/2n，其中λ为激光波长，n为材料折射率。在该理论指导下，各国课题组利用凸透镜、柱透镜或狭缝整形光束等技术方法，在多种材料上实现了大面积亚波长特征尺寸的表面周期型纳米光栅的制备。但上述方法一旦确定了激光波长和材料便存在难以精确调控纳米光栅周期的问题，使得飞秒激光加工纳米光栅在具体应用上受限。
[0005]
发明内容
[0006]
针对现有技术的难以精细调控纳米光栅周期等问题，，本发明提供了一种飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法，在保证大面积纳米光栅制备的同时还能精确调控其周期；本发明利用反射型物镜或纸掩膜配合传统光学物镜实现远场光裁剪，将原本高斯分布的圆形聚焦光斑整形为高斯分布的非对称聚焦光斑，利用非对称聚焦光斑正反向扫描的各向异性实现对纳米光栅周期的精确调控。
[0007]
本发明的基于飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法的原理如下：
[0008]
纳米槽的形成机理：聚焦光斑作用在样品表面时，先诱导出初始结构(纳米孔)，随着脉冲积累纳米孔沿垂直于偏振方向生长为纳米槽；之后光学远场(聚焦光斑)与纳米槽相互作用会形成新的局域化近场，即纳米槽两侧出现新的近场极强区，从而烧蚀出新的纳米槽；以此类推，最终形成周期纳米光栅结构；
[0009]
非对称近场整形原理：当使用非对称的光学远场(聚焦光斑)辐照初始纳米槽时，会在其两侧形成两个距初始纳米槽间距不等的新近场极强区；
[0010]
纳米槽间距调控原理：由于纳米槽间距决定于上述非对称近场极强区与初始纳米槽间距，所以可以根据非对称近场来调控纳米槽间距；即向上或向下扫描，得到周期增大或减小的纳米光栅。
[0011]
本发明通过如下技术方案实现：
[0012]
基于飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法，具体包括如下步骤：
[0013]
(1)、样品台的调平；
[0014]
具体步骤为：首先，使激光器出射的飞秒激光先后经过电控第一半波片HWP1和偏振分束器PBS后，中心入射第一凸透镜L 1 和第二凸透镜L 2 进行扩束，经反射镜R 1 后中心入射电控第二半波片HWP 2 后均匀入射于扫描振镜GS的入瞳，然后经扫描振镜GS出射后分别经过第三凸透镜L 3 和第四凸透镜L 4 ，再依次经由反射镜R 2 反射和物镜OL聚焦后入射至中空样品台上的ITO薄膜样品表面；照明光源LED固定在中空样品台底部，使照明光源LED发出的白光经过ITO薄膜样品后入射物镜OL；照明光透过反射镜R 2 后被反射镜R 3 反射至第五凸透镜L 5 并聚焦成像到CCD中，并将CCD与电脑PC相连，实时监控样品台的调平过程，并对样品台进行调平；
[0015]
(2)、远场光裁剪；
[0016]
具体步骤为：选用反射型物镜作为物镜OL或采用传统光学物镜OL结合纸掩膜AM的方式进行远场光裁剪，从而将圆形的聚焦光斑调制成非对称形状的聚焦光斑；
[0017]
根据目标整形光束形状，设计并制作纸掩膜AM，其中通光区域被去除；定制的纸质掩膜AM覆盖在物镜OL入瞳处；根据激光束通过物镜OL后的形状调整掩膜AM和物镜OL的安装角度，改变不对称光斑的旋转角度；
[0018]
(3)、利用非对称聚焦光斑扫描制作不同周期的纳米光栅；
[0019]
具体步骤为：首先，旋转第二电控半波片HWP 2 的光轴，使激光偏振方向与激光扫描方向平行；随后，移动样品台，将飞秒激光聚焦于待加工ITO薄膜表面预设的位置进行加工；在激光脉冲辐照下，先生成初始纳米槽，然后非对称光斑与初始纳米槽作用，从而随激光扫描烧蚀出一系列纳米光栅；利用非对称光斑正向扫描或反向扫描调控纳米光栅周期。
[0020]
进一步地，步骤(2)所述纸质掩膜AM是由一片尺寸与物镜OL入瞳直径匹配的圆形纸张去除任意形状制成；其中，去除区域在激光束覆盖范围内。
[0021]
进一步地，所述的反射型物镜为Schwarzschild型，由一个圆形凸面反镜和一个环形凹面反镜组成，其中，圆形凸面反镜由三个等间距分布的辐射型叶片固定；反射型物镜OL的安装角度需保证聚焦光斑沿扫描方向呈非对称分布。
[0022]
进一步地，所述纸掩膜AM安装在物镜OL入瞳前，并与激光束和物镜OL中心对准；纸掩膜AM的旋转中心为激光束中心，旋转纸掩膜AM使聚焦光斑沿扫描方向呈非对称分布。
[0023]
进一步地，步骤(3)所述的扫描方向为平行于激光偏振的完全相反的两个方向。
[0024]
进一步地，所述非对称聚焦光斑辐照在初始纳米槽，会沿扫描方向形成距其间距不等的两个新近场极强处。
[0025]
进一步地，所述正向扫描是向距初始纳米槽间距大的新近场极强区方向扫描；所述反向扫描是向距初始纳米槽间距小的新近场极强区方向扫描；从而正向扫描得到间距较大的纳米槽，反向扫描得到间距较小的纳米槽。
[0026]
进一步地，所述的激光扫描方式为逐点扫描，每个曝光点间距 其中， 是聚焦光斑直径，λ是激光波长，NA是物镜OL数值孔径。
[0027]
进一步地，所述非对称聚焦光斑扫描制作的纳米光栅周期可从10％λ到40％λ，调控精度为5nm，正向扫描和反向扫描的光栅周期差值约为1.5％λ到6％λ，其中，λ是激光波长。
[0028]
与现有技术相比，本发明的优点如下：
[0029]
(1)、相比传统的飞秒激光诱导表面纳米光栅，该方法可以实现对纳米光栅周期纳米尺度的连续调控。
[0030]
(2)、通过Schwarzschild反射型物镜OL或传统光学物镜OL和纸质掩膜AM即可实现非对称的聚焦光斑，方法简单、成本低、易操作；
[0031]
(3)、通过简单地调控非对称聚焦光斑的旋转角度即可改变纳米光栅周期对扫描方向的依赖性。
[0032]
附图说明
[0033]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0034]
图1为本发明的一种飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法的光路示意图；
[0035]
图中，HWP 1 -第一电控半波片，PBS-偏振分束器，L 1 -第一凸透镜，L 2 -第二凸透镜，R 1 -第一反射镜，HWP 2 -第二电控半波片，GS-扫描振镜，L 3 -第三凸透镜，L 4 -第四凸透镜，R 2 -第二反射镜，AM-纸质掩膜，OL-物镜，三维位移台(包括Z轴压电定位平台、三轴步进电机、双轴调平台)，LED-照明光源，R 3 -第三反射镜，L 5 -第五凸透镜，CCD-高清摄像机；
[0036]
图2为本发明的一种飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法所采用反射型物镜的示意图；
[0037]
其中，(a)为从物镜背面观察到的凸面反射镜和固定的三个辐射形叶片；(b)为反射型物镜工作原理示意图；(c)为数值模拟的反射型物镜聚焦光斑强度分布；
[0038]
图3为本发明的一种飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法非对称近场整形原理示意图；包括数值模拟的类三角形光斑辐照在单个纳米槽上形成的近场强度分布，和沿Y方向截线上近场强度线图；
[0039]
图4为本发明的一种飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法沿正反向扫描的示意图；
[0040]
图5为本发明的一种飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法在使用反射型物镜时制造的不同周期纳米光栅扫描电子显微镜SEM图像；其中，扫描坐标间距为100nm，相应的激光参数在图中已标注，其中，N为脉冲数，标尺为200nm；
[0041]
图6为本发明的一种飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法在使用反射型物镜时制造的纳米光栅周期与扫描方向(a)、脉冲能量和脉冲数(b)的关系图；
[0042]
图7为本发明的一种飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法的纸质掩膜AM的安装示意图与相应聚焦光斑强度分布图和所制造的不同周期纳米光栅的扫描电子显微镜SEM图像；
[0043]
其中，(a-d)分别为不同安装角度的纸质掩膜示意图和相应的数值模拟聚焦光斑强度分布图；(e-f)分别是对应的聚焦光斑正反向扫描制造的纳米光栅扫描电子显微镜SEM图像；脉冲能量为70nJ，每个扫描坐标的脉冲数为10，扫描坐标间距为100nm；标尺为200nm。
[0044]
具体实施方式
[0045]
为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
[0046]
实施例1
[0047]
本实施例所采用的飞秒激光波长为343nm，脉冲宽度为280fs，重频为200kHz，光束直径约为5mm；所述第一电控半波片HWP1和第二电控半波片HWP 2 为步进电机驱动；所述第一凸透镜L 1 的焦距为10cm，第二凸透镜L 2 的焦距为20cm，第三凸透镜L 3 的焦距为25cm，第四凸透镜L 4 的焦距为25cm，第五凸透镜的焦距为10cm；第一凸透镜L 1 和第二凸透镜L 2 组成光束扩大系统，将原始飞秒激光光束直径扩大2倍至1cm，与扫描振镜GS入瞳直径匹配；从扫描振镜GS出口至物镜OL入瞳的距离为100cm，第三凸透镜L 3 被放置于距扫描振镜GS出口25cm处，第四凸透镜L 4 被放置于距物镜OL入瞳25cm处，由此第三凸透镜L 3 与第四凸透镜L 4 构成4f系统，到达物镜OL入瞳的光束直径为1cm；所用物镜OL为Schwarzschild反射型物镜，工作距离为7.8mm，数值孔径NA＝0.5，放大倍数40×，其结构如图2的(a)和图2的(b)所示，由一个圆形凸面反射镜和一个环形凹面反射镜构成，其中，圆形凸面反射镜被三个辐射型叶片固定；三维位移台由Z轴压电定位平台、三轴步进电机、双轴调平台、中空样品台四个部分拼装，保证下方照明光源LED通光的同时可以实现电控样品位置并在加工过程中精确调控样品Z轴位置。
[0048]
本实施例提供的一种飞秒激光远场光裁剪制备可控周期纳米光栅的方法，具体包括如下步骤：
[0049]
(1)、样品台的调平：
[0050]
首先，如图1所示，使激光器出射的飞秒激光经由第一凸透镜L 1 和第二凸透镜L 2 进行扩束，将光斑扩大2倍，并依次经由第一反射镜R 1 、扫描振镜GS、第三凸透镜L 3 和第四凸透镜L 4 ；接着激光经过第二反射镜R 2 入射到物镜OL，转动激光器出口处的第一电控半波片HWP1的光轴，使第二反射镜R 2 后、物镜OL入瞳前的激光脉冲能量为60nJ；随后物镜OL将激光聚焦于ITO薄膜样品(膜厚100nm，衬底为玻璃)表面；中空样品台下方的照明光源LED发出的照明光经过物镜OL、第二反射镜R 2 后由第三反射镜R 3 和第五凸透镜L 5 反射并聚焦于高清摄像机CCD中，从而得以在控制电脑中实时监控样品台调平过程；以样品互相垂直的两条边为X轴与Y轴，通过电脑调节三轴步进电机在(0，0)和(1cm，0)两点间移动，同时调整X方向调平旋钮，直至激光能扫出一条长度为1cm、宽度为2μm的均匀损伤线，此时X方向调平完毕；同理，利用激光在(0，0)和(0，1cm)两点间划线及Y方向调平旋钮对Y方向进行调平；此时，激光能在X、Y方向均可直写出宽度均匀损伤线，表明样品台已经相对聚焦激光光束垂直，样品台的调平已完成，固定样品台所在位置。
[0051]
(2)、远场光裁剪：
[0052]
首先，旋转第二电控半波片HWP2的光轴，使激光偏振方向与扫描方向平行；随后旋转反射型物镜OL的安装角度，使类三角形聚焦光斑的底边垂直于偏振方向；如图2的(c)所示，反射型物镜OL具有类三角形的聚焦光斑。
[0053]
(3)、利用非对称聚焦光斑扫描制作不同周期的纳米光栅：
[0054]
首先，旋转第一电控半波片HWP1的光轴，使物镜OL入瞳处激光脉冲能量为53nJ；随后，移动样品台，将飞秒激光聚焦于待加工ITO薄膜表面预设的位置进行加工。加工过程的第一步是纳米槽形成，聚焦光斑中心会优先烧蚀出初始纳米孔，并形成初始纳米槽I；非对称聚焦光斑作用于初始纳米槽I，会形成如图3所示的非对称近场(数值模拟)。位于纳米槽两侧的近场极强区II-A和II-B与纳米槽I的距离分别为80nm和100nm，从而会在这两个位置烧蚀新的纳米槽。如图4所示，根据非对称近场，将正向扫描定义为向距初始纳米槽I间距大的新近场极强区II-B方向扫描，同理将反向扫描定义为向距初始纳米槽I间距小的新近场极强区II-A方向扫描。将加工程序中扫描坐标点间距设置为100nm。通过改变扫描坐标执行时间20μs、50μs、100μs、200μs，使每个坐标点实际曝光的脉冲数分别为4、10、20、40个；
[0055]
扫描结果如图5所示：(a)每个坐标点被4个53nJ脉冲辐照，正向扫描制作的纳米光栅周期为112nm，反向扫描制作的纳米光栅周期为79nm；(b)每个坐标点被10个53nJ脉冲辐照，正向扫描制作的纳米光栅周期为89nm，反向扫描制作的纳米光栅周期为59nm；(c)每个坐标点被20个53nJ脉冲辐照，正向扫描制作的纳米光栅周期为71nm，反向扫描制作的纳米光栅周期为49nm；(d)每个坐标点被40个53nJ脉冲辐照，正向扫描制作的纳米光栅周期为63nm，反向扫描制作的纳米光栅周期为47nm。
[0056]
如图6的(a)所示，纳米光栅的周期基本不受脉冲能量影响；在相同激光参数下，向上和向下扫描所得纳米光栅周期的差值在20nm左右。如图6的(b)所示，纳米光栅的周期受脉冲数影响；随每个坐标点曝光脉冲数的增加，纳米光栅周期呈非线性减小趋势，并逐渐趋于平稳，在40个脉冲辐照时向上扫描的纳米光栅周期在60nm左右，向下扫描的纳米光栅周期在50nm左右。结果说明利用反射型物镜类三角形聚焦光斑的非对称近场，结合对激光参数的精确调控，成功实现了对纳米光栅周期从47nm-112nm的连续调控，且正反向扫描所得纳米光栅周期的差值在20nm左右。
[0057]
本实施例利用反射型物镜OL沿不同方向扫描制造不同周期的纳米光栅；反射型物镜OL的类三角形聚焦光斑辐照在初始纳米槽时，会在其两侧形成距其间距不等的两个新近场极强区，因此沿正反方向扫描便可制造不同周期的纳米光栅。结合对飞秒激光能量和脉冲数的实时精确调控，在保证纳米光栅大面积均匀制备的同时，解决了难以精细调控纳米光栅周期的问题，相较于传统激光诱导纳米光栅技术，极大提高了制备纳米光栅的灵活度和自由度。
[0058]
实施例2
[0059]
本实施例利用纸质掩膜AM整形飞秒激光光束，配合传统光学物镜OL，调控纳米光栅周期对扫描方向的依赖性以及正反向扫描所得纳米光栅周期的差值，具体步骤如下：
[0060]
(1)、样品台的调平：
[0061]
同实施例1；其中，物镜OL更换为传统光学物镜，工作距离0.56mm，数值孔径NA＝0.65，放大倍数40×；
[0062]
(2)、远场光裁剪：
[0063]
首先，旋转第二电控半波片HWP2的光轴，使激光偏振方向与扫描方向平行；如图7的a-d所示，纸掩膜AM被设计为弧长12mm，弧度330°的扇形，其中白色区域为通光区域；纸掩膜被安装在物镜OL入瞳处，并与物镜中心对准；这种纸掩膜AM可以将圆形激光束裁剪为扇形激光束，经物镜OL聚焦后聚焦光斑为类三角形；通过旋转扇形掩膜AM便可以得到不同旋转角度的类三角形整形光斑，(a)为通光区域在下方，(b)为通光区域在上方，(c)为通光区域在左侧，(d)为通光区域在右侧；
[0064]
(3)、利用非对称聚焦光斑扫描制作不同周期的纳米光栅：扫描方式类似实施例1；图7的(a)中非对称聚焦光斑向上扫描为正向扫描，向下扫描为反向扫描；图7的(b)中的非对称聚焦光斑与图7a刚好相反，其正反向扫描对调；同理，图7的(c)中的非对称聚焦光斑向上扫描为正向扫描，向下扫描为反向扫描；图7的(d)的非对称聚焦光斑与图7刚好相反，其正反向扫描对调。所采用的激光参数均为每个坐标点被10个70nJ的脉冲辐照，扫描坐标间距为100nm。扫描结果如图7的(e-h)所示(白色箭头为正向扫描，黑色箭头为反向扫描)：(e)当通光区域位于下方时，正向扫描制作的纳米光栅周期为65nm，反向扫描制作的纳米光栅周期为50nm；(f)当通光区域位于上方时，正向扫描制作的纳米光栅周期为59nm，反向扫描制作的纳米光栅周期为50nm；(g)当通光区域位于左侧时，正向扫描制作的纳米光栅周期为66nm，反向扫描制作的纳米光栅周期为76nm；(h)当通光区域位于右侧时，正向扫描制作的纳米光栅周期为62nm，反向扫描制作的纳米光栅周期为72nm。结果说明，加装纸掩膜AM后物镜OL的聚焦光斑被有效整形。当通光区域相反时，非对称聚焦光斑刚好相反，也即是相应的正反向扫描对调。扇形通光区域在正反向扫描时所得纳米光栅周期的差值在10nm左右，且扇形通光区域位于上下方时所诱导的纳米光栅周期要小于扇形通光区域位于左右两侧时诱导的纳米光栅周期。
[0065]
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0066]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0067]
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
同族专利
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