計(jì)算機(jī)模擬光束參數(shù)對(duì)干涉法制備光學(xué)微結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、計(jì)算機(jī)模擬為科研工作提供了新的、通用的試驗(yàn)方法。通過(guò)模擬，我們能夠?qū)λ芯康膶?duì)象進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)模擬得到的數(shù)據(jù)估算所研究對(duì)象的各種被期望得到的真實(shí)特征。由于計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度高，在很短的時(shí)間內(nèi)即可完成多次的“實(shí)物實(shí)驗(yàn)”，從而使問(wèn)題得以輕松解決，為實(shí)驗(yàn)操作提供了便利，并且節(jié)省了大量的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和成本。因此，計(jì)算機(jī)在很多科研領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。
　　自上個(gè)世紀(jì)八十年代末期開始，科學(xué)家對(duì)光子晶體概念的提出，引發(fā)了國(guó)際范圍內(nèi)微加工技術(shù)的

2、研究熱潮。作為一種制備周期有序介電材料微結(jié)構(gòu)——光子晶體——的方法，激光全息光刻技術(shù)因其具有高效、快捷等特點(diǎn)，得到科研工作者們?cè)絹?lái)越多的重視。激光全息光刻技術(shù)是利用多光束干涉理論實(shí)現(xiàn)光子結(jié)構(gòu)制備的一種方法，不同的光學(xué)參數(shù)對(duì)制備的微納結(jié)構(gòu)均會(huì)產(chǎn)生重要的影響。若先對(duì)多光束干涉產(chǎn)生的光場(chǎng)分布進(jìn)行理論計(jì)算，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬方法確定各光學(xué)參數(shù)對(duì)光子結(jié)構(gòu)的影響，然后根據(jù)最優(yōu)化的模擬參數(shù)進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)制備，將可大大減少激光全息光刻技術(shù)進(jìn)行微納結(jié)構(gòu)制備的

3、時(shí)間和成本。同時(shí)，可通過(guò)理論模擬研究探索更多樣的光束配置，以獲得更具有獨(dú)特性能的光子晶體結(jié)構(gòu)。因此計(jì)算機(jī)模擬對(duì)全息光刻制備光子晶體結(jié)構(gòu)具有極為重要的指導(dǎo)意義。本論文主要根據(jù)全息光刻干涉理論進(jìn)行計(jì)算機(jī)理論模擬，對(duì)多光束偏振光強(qiáng)等參數(shù)的變化對(duì)結(jié)構(gòu)的影響做了探討。
　　論文研究主要從以下幾個(gè)方面展開:
　　1、分析了激光全息干涉理論，介紹計(jì)算機(jī)模擬所用軟件及模擬方法，并分析了對(duì)模擬結(jié)構(gòu)有重要影響的光學(xué)參數(shù)。
　　2、基于全息

4、光刻理論，首先分析了一維干涉結(jié)構(gòu)，計(jì)算研究了兩束線偏振光偏振狀態(tài)和光強(qiáng)不均勻性對(duì)干涉場(chǎng)襯比度的影響，同時(shí)模擬研究了偏振狀態(tài)和光強(qiáng)變化對(duì)干涉的亮暗條紋的寬度變化的影響。
　　3、對(duì)于二維柵格結(jié)構(gòu)，計(jì)算模擬了三束光和四束光干涉情況的光強(qiáng)變化對(duì)干涉結(jié)構(gòu)的影響。光強(qiáng)的不均性將導(dǎo)致不同的干涉結(jié)構(gòu)。
　　4、利用五束光模擬實(shí)現(xiàn)了三維手性螺旋結(jié)構(gòu)。利用四束線性偏振光加一束圓偏振光的光路配置模擬出了三維手性螺旋結(jié)構(gòu)，對(duì)影響結(jié)構(gòu)的光束參數(shù)，如