[实用新型]基于非对称金属包覆介质波导的多层亚波长结构刻写装置

权利要求书

1.基于非对称金属包覆介质波导的多层亚波长结构刻写装置，其特征在于，包括He-Cd激光器(1)、光电快门(2)、短焦距透镜(3)、长焦距透镜(4)、半波片(5)、分束器(6)、平面反射镜A(7)、平面反射镜B(8)、棱镜(9)、折射率匹配油(10)、衬底(11)、Al膜(12)和正性光刻胶(13)；

所述He-Cd激光器(1)为光源；

所述光电快门(2)用于控制是否曝光以及曝光时间；

所述短焦距透镜(3)与长焦距透镜(4)组成扩束器；

所述折射率匹配油(10)将棱镜(9)与衬底(11)粘结；

所述非对称金属包覆介质波导由Al膜(12)、正性光刻胶(13)和空气组成；

所述Al膜(12)通过电子束蒸镀到衬底(11)上，所述正性光刻胶(13)通过匀胶法旋涂到Al膜(12)上；

激光从所述He-Cd激光器(1)射出后，经过光电快门(2)，之后经过扩束器被扩束，被扩束的光经过可以改变激光偏振方向的半波片(5)后得到激发高阶导模所需的TM或TE偏振光，再经过分束器(6)被分为两束相同强度的相干光，分别通过平面反射镜A(7)、平面反射镜B(8)反射在棱镜(9)上，并通过棱镜(9)耦合后，以激发高阶导模的激发角辐照非对称金属包覆介质波导，从而激发两束方向相反的高阶导模，高阶导模的干涉场曝光正性光刻胶(13)，经显影、定影后续工艺处理后，即可得到相应的多层亚波长结构。

2.根据权利要求1所述的基于非对称金属包覆介质波导的多层亚波长结构刻写装置，其特征在于，所述的He-Cd激光器(1)作为激发高阶导模的激发光源，其发射的激光束波长为325nm。

3.根据权利要求1所述的基于非对称金属包覆介质波导的多层亚波长结构刻写装置，其特征在于，扩束器由两个焦距不同的短焦距透镜(3)、长焦距透镜(4)组成，以使He-Cd激光器(1)发出的激光束被扩束，进而高阶导模干涉场曝光正性光刻胶(13)时可以增大曝光面积，实现大面积刻写。

4.根据权利要求1所述的基于非对称金属包覆介质波导的多层亚波长结构刻写装置，其特征在于，半波片(5)用来调节激光束的偏振，当使用TE导模干涉刻写多层亚波长结构时，调节半波片(5)，使入射激光束成为TE偏振光；当使用TM导模干涉刻写多层亚波长结构时，调节半波片(5)，使入射激光束成为TM偏振光。

5.根据权利要求1所述的基于非对称金属包覆介质波导的多层亚波长结构刻写装置，其特征在于，通过选择非对称金属包覆介质波导中的不同高阶导模，可以实现各种多层亚波长结构的刻写制备。

6.根据权利要求1所述的基于非对称金属包覆介质波导的多层亚波长结构刻写装置，其特征在于，制备多层亚波长结构所需的高阶导模，可以通过正性光刻胶(13)的厚度、激光的偏振进行有效选择。