大尺寸中阶梯光栅铝膜均匀性研究

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摘要：以内径１．１ｍ的大尺寸中阶梯光栅镀膜机为例，设计了提高膜厚均匀性的修正挡板，
并应用到了镀膜机中。在５２０ｍｍ× ５２０ｍｍ的镀膜面积范围内，膜层厚度的均匀性误差从 ±６降低至－４－０．９６％，满足大尺寸中阶梯光栅研制的膜厚均匀性要求。
关键词：镀膜机；中阶梯光栅；膜层均匀性
中图分类号：ＴＨ７４４
文献标志码：Ａ
文章编号：１６７４ — １３７４（２０１３）０２ — ０１９５ — ０５
Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｏｆｌａｒｇｅｓｉｚｅｅｃｈｅｌｌｅｇｒａｔｉｎｇｓｕｂｓｔｒａｔｅ川业大学学报（自然科学版）
第３４卷第２期
２０１３年Ｏ４月
长春工业大学学报（自然科学版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
Ｖｏ１．３４Ｎｏ．２
Ａｐｒ．２０１３
大尺寸中阶梯光栅铝膜均匀性研究
张方程，于海利，周敬萱
（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春１３００３３）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ１．１ｍｅｔｅｒｉｎｔｅｒｎａｌｄｉａｍｅｔｅｒｃｏａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ａｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｂａｆｆｌｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｆｉｌｍｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｆｉｌｍｓｕｒｆａｃｅ
ｏｆｌａｒｇｅｓｉｚｅｅｃｈｅｌｌｅｇｒａｔｉｎｇｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ；ｅｃｈｅｌｌｅｇｒａｔｉｎｇ；ｆｉｌｍｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ．
度的周期性微观槽形，如图１所示。
图１中阶梯光栅刻槽截面
光栅刻划过程是对铝膜的重塑过程，刻划过
程中不产生铝屑。
图１中铬层的作用是作为过渡层增加铝膜与
收稿日期：２０１２ — ０９一１０基金项目：国家重大科研装备研制基金资助项目（ＺＢＹ２００８ — １）；吉林省重大科技攻关基金资助项目（０９ＺＤＧＧｏＯ５）
０引言
中阶梯光栅作为衍射光学元件被广泛应用于光谱探测和光谱分析，其中大尺寸中阶梯光栅凭
借其较高的衍射级次和大孔径实现了极高的光谱
分辨率（分辨率可达１Ｏ量级以上），是天文观测、痕量元素探测仪器等的核心光学器件［１］。目前，尺寸在３００ｍｍ ×３００ｍｍ以上的中阶梯光栅仅能通过光栅刻划机制作。其原理是利用金刚石刻刀挤压、抛光镀在光栅基底上的铝膜，使铝膜表面按设计要求发生预期的形变，刻制出具有纳米精
ＺＨＡＮＧＦａｎｇ — ｃｈｅｎｇ，ＹＵＨａｌ — ｌｉ，ＺＨＯＵＪｉｎｇ — ｘｕａｎ
（ＣｈａｎｇｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ。ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ）
ｉｓｒｅｄｕｃｅｄｆｒｏｍ ±６ｔｏ ±Ｏ．９６％ｉｎｔｈｅ５２０ｍｍ × ５２０ｍｍｄｉｍｅｎｓｉｏｎ．Ｉｔｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ
作者简介：张方程（１９５８一），男，汉族，河北宁津人，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所工程师，主要从事衍射光栅镀膜工艺研究，Ｅ — ｍａｉｌ：ｙｕｈａｉｌｉｔｃ＠１６３．ｔｏｍ．