【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光加工，更具体地说，是涉及一种基于数字化曝光的加工系统及方法。
技术介绍
1、激光加工的其中一种方式是利用强度可变的激光束对基片表面的抗蚀材料实施变剂量曝光，显影后在抗蚀层表面形成所要求的浮雕轮廓。这种系统的基本工作原理是由计算机控制高精度激光束扫描，在光刻胶上直接曝光写出所设计的任意图形，从而把设计图形直接转移到掩模上。
2、干涉曝光技术中，通过两束激光干涉产生对光刻胶曝光所需要的微纳结构，但一般通过光学系统仅能产生平面波和球面波用于干涉曝光，产生的微纳结构简单，为一维光栅结构，或环状对称的干涉图(点光源与平面波干涉)，现有干涉曝光技术无法实现复杂的微纳结构制造。投影曝光技术可实现复杂的微纳结构制造，但图像的分辨率由微缩投影系统的微缩倍数决定，灵活性低且更高分辨率的微结构受到衍射极限限制很难突破。纳米级的微纳加工设备主要有双光子光刻和电子束曝光。双光子光刻能够突破衍射极限实现复杂3d微纳结构的制造，最小线宽可达到10nm，一般为单点扫描加工，效率低。电子束曝光可实现纳米级的高精度加工，但设备成本昂贵，一般达到数千万元，以及单点曝光的方式加工效率很低，成本很高。
3、实现可任意大面积和亚微米级微纳结构高效低成本加工制造设备是目前微纳加工领域的一个重要方向，实现该设备的开发及技术构建，对我国微纳器件加工制造领域的发展具有重大的价值。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于数字化曝光的加工系统及方法，能对复杂结构进行加工，且
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：
3、根据代加工结构，计算出波前相位，通过包含空间光调制器的曝光系统投影，通过位移平台对周期结构或非周期结构进行加工。此外对3d形状，通过本专利技术中的算法也可以直接通过单次曝光进行加工。
4、针对更复杂的结构，引入参考光，将代加工结构进行波前编码计算出物光，物光相位加载在空间光调制器上，参考光进行干涉，将干涉后形成的图形通过投影曝光系统在干板上进行曝光，通过位移平台对周期结构或非周期结构进行加工。
5、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
6、本专利将提出的数字化相位可以对任意图像做出曝光加工，适用于大尺寸加工和微纳加工。
7、本专利中提出的算法可以根据3d结构计算出3d相位，可以对3d结构在单次曝光的基础上进行加工，不需要刻蚀或者特殊掩膜版即可获得3d结构，节约时间及成本。
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1.一种基于数字化曝光的加工系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于数字化曝光的加工系统，其特征在于，所述激光光源为单模激光光源，发出的激光的波长为所使用的光刻胶板的感光波长；所述激光光源或者是双光子激光光源。
3.根据权利要求1所述的一种基于数字化曝光的加工系统，其特征在于，所述扩束分束系统包括汇聚透镜，发散透镜，偏振分光棱镜PBS；汇聚透镜与发散透镜的组合为扩束系统，使得光束经过扩束后为准确的平面波，平面波通过偏振分光棱镜PBS将激光分为透射光束和反射光束，定义透射光束为第一光束，反射光束为第二光束；第一光束的偏振态为P光，第二光束的偏振态为S光；
4.根据权利要求1所述的一种基于数字化曝光的加工系统，其特征在于，所述空间光调制器可以为振幅型空间光调制器或者相位型空间光调制器，包括振幅型LCoS或相位型LCoS，DMD或者LCD。
5.根据权利要求1所述的一种基于数字化曝光的加工系统，其特征在于，所述监控装置包括CCD相机或CMOS相机，带有成像镜头，聚焦于曝光区域，实时拍摄并获取当前曝光图像传输至计算机进行实
6.一种基于数字化曝光加工系统的加工算法，其特征在于，在空间光调制器上使用一个3D相位，这个3D相位能同时在距离空间光调制器多个不同的距离平面产生不同的相位面，形成并行3D相位的方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种基于数字化曝光加工系统的加工方法，其特征在于，可以通过变尺度控制算法，对每个图像的大小进行控制。
8.根据权利要求6所述的一种基于数字化曝光加工系统的加工方法，其特征在于，基于数字化曝光加工系统中的分束扩束系统引入参考光后，形成干涉，此时需要对全息图进行计算，成为数字化波前干涉曝光中计算全息图设计方法，该方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种基于数字化曝光加工系统的加工方法，其特征在于，光刻胶类型分为正胶和负胶，对于正胶，干涉曝光后，曝光强度强的区域被清洗掉，而未被曝光的区域被保留；负胶则相反；
...【技术特征摘要】
1.一种基于数字化曝光的加工系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于数字化曝光的加工系统，其特征在于，所述激光光源为单模激光光源，发出的激光的波长为所使用的光刻胶板的感光波长；所述激光光源或者是双光子激光光源。
3.根据权利要求1所述的一种基于数字化曝光的加工系统，其特征在于，所述扩束分束系统包括汇聚透镜，发散透镜，偏振分光棱镜pbs；汇聚透镜与发散透镜的组合为扩束系统，使得光束经过扩束后为准确的平面波，平面波通过偏振分光棱镜pbs将激光分为透射光束和反射光束，定义透射光束为第一光束，反射光束为第二光束；第一光束的偏振态为p光，第二光束的偏振态为s光；
4.根据权利要求1所述的一种基于数字化曝光的加工系统，其特征在于，所述空间光调制器可以为振幅型空间光调制器或者相位型空间光调制器，包括振幅型lcos或相位型lcos，dmd或者lcd。
5.根据权利要求1所述的一种基于数字化曝光的加工系统，其特征在于，所述监控装置包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：李芳，王景，李致，宋强，
申请(专利权)人：湖大粤港澳大湾区创新研究院广州增城，
类型：发明
国别省市：
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