【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及衍射光学，具体而言，涉及一种改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法。
技术介绍
1、衍射光学元件(diffractive optical element，doe)是一种采用半导体微纳加工技术制造的先进光学元件，能够精确控制光的波前相位分布，并能够在一定距离处产生干涉，形成特定的光强分布。衍射光学元件通常用于光束整形，可在工作平面上实现指定的光斑形状及能量分布。其中，零级衍射效应对于此类匀光的衍射光学元件的影响极为关键，较大的零级衍射效应会使得目标光场中央出现较强的零级衍射亮斑，极大程度的降低了衍射光学元件的成像质量以及匀光效果。
2、目前，通常采用控制衍射光学元件的加工深度来实现零级衍射效应的控制，但是当加工深度由于母板刻蚀时间控制的不准确、胶水收缩等问题，导致加工深度偏离设计值时，加工的衍射光学元件只能作为不良品进行处理，大大降低了良品率。
3、也就是说，现有技术中的衍射光学元件存在零级衍射效应改善困难的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，以解决现有技术中的衍射光学元件存在零级衍射效应改善困难的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，包括：加工步骤：加工生成衍射光学元件；检测步骤：检测衍射光学元件的零级亮斑能量分布，根据零级亮斑能量分布确定衍射光学元件的零级能量突出区域；修正步骤：在零级能量突出区域上设置预设厚度的
3、进一步地，方法还包括位于修正步骤后的校验步骤：检测设置氧化物膜层的零级能量突出区域的零级亮斑能量占比，当零级亮斑能量占比小于时，方法结束；否则，重复检测步骤至校验步骤。
4、进一步地，加工步骤包括如下步骤：步骤s1：根据目标光场，采用标量衍射算法计算待加工衍射光学元件的相位分布；步骤s2：根据相位分布，确定待加工衍射光学元件的理论加工深度h；步骤s3：根据理论加工深度h，确定待加工衍射光学元件的加工深度的精确值；步骤s4：采用纳米压印工艺加工生成衍射光学元件。
5、进一步地，在步骤s2中，理论加工深度h满足：h＝λ/2/(n-1)；其中，λ为工作波长，n为压印胶在该工作波长处的折射率。
6、进一步地，在步骤s3中的确定待加工衍射光学元件的加工深度的精确值的过程中，包括：以理论加工深度h为中心值设置理论加工深度区间，计算得到理论加工深度区间内的零级亮斑能量占比；拟合得到理论加工深度与零级亮斑能量占比的曲线，根据曲线确定待加工衍射光学元件的加工深度的精确值。
7、进一步地，在修正步骤中，根据零级能量突出区域的不同位置的实际加工深度、零级能量突出区域的不同位置的实际加工深度所对应的零级亮斑能量占比，确定零级能量突出区域不同位置的氧化物膜层的厚度。
8、进一步地，在修正步骤中，氧化物膜层的厚度与零级亮斑能量占比之间满足非线性比例关系。
9、进一步地，在修正步骤中，设置氧化物膜层的折射率大于衍射光学元件的折射率；和/或设置氧化物膜层的折射率大于等于1且小于等于3.6。
10、进一步地，在修正步骤中，氧化物膜层的厚度大于0nm且小于等于50nm；和/或氧化物膜层的材料包括二氧化硅、氧化铝、二氧化铪和二氧化钛中的一种。
11、进一步地，在修正步骤中，采用化学气相沉积方法和原子层沉积方法中的一种，在衍射光学元件具有零级能量突出区域的整个表面上或者仅在零级能量突出区域上设置氧化物膜层。
12、应用本专利技术的技术方案，改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法包括加工步骤、检测步骤和修正步骤，加工步骤：加工生成衍射光学元件；检测步骤：检测衍射光学元件的零级亮斑能量分布，根据零级亮斑能量分布确定衍射光学元件的零级能量突出区域；修正步骤：在零级能量突出区域上设置预设厚度的氧化物膜层。
13、由于衍射光学元件在实际加工时，其实际加工深度受各种因素的影响容易偏离设计深度，从而使得最终制造形成的衍射光学元件出现零级亮斑能量强的情况，导致不良品的产生。因此本申请通过在加工步骤后设置检测步骤和修正步骤，通过检测步骤检测制造出的衍射光学元件的零级亮斑能量分布情况，确定零级能量突出区域，然后通过修正步骤至少在衍射光学元件的零级能量突出区域上设置预设厚度的氧化物膜层，通过合理厚度的氧化物膜层改善零级亮斑能量，可以实现精确的零级亮斑能量后期调控，有利于降低衍射光学元件的零级衍射效应，增加衍射光学元件的效果和成像质量。此外，本申请通过针对加工完成的衍射光学元件进行检测和修正的后期处理，使其达到理论设计的性能，大大增加了衍射光学元件的良品率，节约了成本。
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1.一种改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，所述方法还包括位于所述修正步骤后的校验步骤：
3.根据权利要求1所述的改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，所述加工步骤包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，在所述步骤S2中，
5.根据权利要求3所述的改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，在所述步骤S3中的确定所述待加工衍射光学元件(10)的加工深度的精确值的过程中，包括：
6.根据权利要求1所述的改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，在所述修正步骤中，
7.根据权利要求1所述的改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，在所述修正步骤中，所述氧化物膜层(20)的厚度与所述零级亮斑能量占比之间满足非线性比例关系。
8.根据权利要求1所述的改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于
9.根据权利要求1所述的改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，在所述修正步骤中，
10.根据权利要求1至9中任一项所述的改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，在所述修正步骤中，
...【技术特征摘要】
1.一种改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，所述方法还包括位于所述修正步骤后的校验步骤：
3.根据权利要求1所述的改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，所述加工步骤包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，在所述步骤s2中，
5.根据权利要求3所述的改善衍射光学元件的零级衍射效应的加工方法，其特征在于，在所述步骤s3中的确定所述待加工衍射光学元件(10)的加工深度的精确值的过程中，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：马珂奇，王超，阮一郎，
申请(专利权)人：舜宇奥来微纳光学上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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