扫描干涉场曝光系统：光斑尺寸影响与优化光路设计

"本文主要探讨了扫描干涉场曝光系统(SBIL)中光斑尺寸对曝光效果和光路设计的影响。通过数值模拟分析了高斯光束的传播特性和扫描拼接模型，揭示了曝光光斑尺寸对干涉条纹非线性误差、刻线拼接误差以及曝光对比度的显著作用。研究发现，较小的曝光光斑可以有效控制干涉条纹的非线性误差，并降低由周期测量误差导致的拼接后刻线误差，同时提升曝光对比度。文章还介绍了针对SBIL系统设计的曝光光路及其优化过程，并进行了实际测量，得出曝光光斑束腰半径约为0.9mm，干涉条纹相位非线性误差峰值为21.8nm。" 在扫描干涉场曝光系统中，光斑尺寸是决定曝光质量和效率的关键因素。高斯光束作为常用的光源类型，其传播特性直接影响到曝光的均匀性和精确性。通过对高斯光束的传输规律进行数值模拟，研究者发现，小尺寸的曝光光斑能够更好地抑制干涉条纹在拼接过程中产生的非线性误差，这有助于提高光栅制作的精度。同时，由于实际操作中存在周期测量误差，小尺寸的曝光光斑还能减少拼接后的刻线误差，提升最终光栅的性能。 曝光对比度是评价曝光效果的重要指标，它直接影响到光栅的分辨率和深度。通过调整光斑尺寸，可以优化曝光对比度，使得干涉条纹的对比更加明显，从而提高光栅的刻划效果。在光路设计部分，作者针对SBIL系统设计了一套曝光光路，并对其进行了优化，以确保光斑在扫描过程中的稳定性和一致性。 实验结果显示，曝光光斑的束腰半径为0.9mm，这意味着在该尺寸下，光束的聚焦效果最佳，能够产生高度集中的能量，有助于实现精细的曝光。而干涉条纹相位的非线性误差为21.8nm，这是一个相对较低的数值，表明系统具有较高的相位测量精度，能够保证光栅制造的高精度要求。 这篇研究强调了光斑尺寸在扫描干涉场曝光系统中的关键作用，以及如何通过光路设计和优化来改善光栅制作的精度和效率。通过精确控制曝光光斑尺寸，可以有效地减少非线性误差和拼接误差，提高光栅的光学性能，对于光栅技术的发展和应用具有重要意义。