微結(jié)構(gòu)光學(xué)與光子技術(shù)

　　微結(jié)構(gòu)光學(xué)與光子技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。微納結(jié)構(gòu)亞波長光學(xué)元件是一種具有獨(dú)特光學(xué)性能的衍射光學(xué)器件。 在微結(jié)構(gòu)光學(xué)器件的研究上，本實(shí)驗(yàn)室結(jié)合微觀與宏觀兩大趨勢(shì)，兼容“大尺度”與“微納結(jié)構(gòu)”。

　　研究成果：

　　1、大口徑衍射光學(xué)器件：自助建立了400mm口徑的脈寬壓縮光柵的研制條件，擁有 12m x 8m、6m x 4m的大型全息曝光系統(tǒng)和平臺(tái)，中國最好的衍射光學(xué)器件的研發(fā)基地之一。

　　2、研發(fā)成功“微區(qū)納米壓印設(shè)備NanoMakerII：在10um ~ 500um微區(qū)上的納米壓印技術(shù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)深度、取向可控，具有陣列化和數(shù)字化性能，50nm的壓印深度。應(yīng)用于生物芯片、太陽能電池、多位相器件的制造。

　　3、納米精度的四周五參量激光并行光刻技術(shù)：具有在復(fù)雜曲面上進(jìn)行微納結(jié)構(gòu)光刻的能力，驅(qū)動(dòng)精度20nm,定位精度100nm，分辨率150nm。支持極坐標(biāo)、直角坐標(biāo)圖形的光刻。主用應(yīng)用于各種微納結(jié)構(gòu)圖形光刻。

　　主要研究方向：

　　1、微納結(jié)構(gòu)器件

　　極限微納尺度：做小(微觀，如微光學(xué)器件、光纖中的微結(jié)構(gòu)、高密度光存儲(chǔ))，其微結(jié)構(gòu)的幾何線度已達(dá)到納米數(shù)量級(jí)。由于器件的幾何線度在亞波長范圍，因而出現(xiàn)了很多傳統(tǒng)衍射器件所沒有的新現(xiàn)象和新功能;重點(diǎn)在亞波長光學(xué)器件、光纖器件、二元光學(xué)器件。

　　2、大口徑衍射光學(xué)器件

　　極限宏尺度：做大(宏觀，大口徑衍射光學(xué)元件等)。重點(diǎn)在大口徑衍射光學(xué)元件和全息光柵以及相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域中開展前瞻性和應(yīng)用性研究工作。

　　該方向承擔(dān)了國家863項(xiàng)目“大口徑衍射光學(xué)元件全息掩模研制”，是大口徑衍射光學(xué)元件研制過程中的核心技術(shù)。大口徑衍射光學(xué)元件是慣性約束核聚變(ICF)中激光驅(qū)動(dòng)器的核心器件，涉及我國的重大戰(zhàn)略利益，對(duì)我國的能源戰(zhàn)略具有重大意義。

　　已設(shè)計(jì)研制了大口徑全息曝光系統(tǒng)、適合于長時(shí)間曝光的全息干涉條紋鎖定系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備，形成了大面積光刻膠涂

　　布、全息曝光和顯影的完整工藝，設(shè)計(jì)研制了全息曝光監(jiān)測(cè)和顯影監(jiān)測(cè)等工藝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，建立了大口徑衍射光學(xué)元件全息掩模研制的試驗(yàn)基地，具備了為我國ICF驅(qū)動(dòng)器“神光II”和“神光III”系統(tǒng)工程供貨的條件。

　　研制出適合刻蝕工藝的線密度分別為1480線/毫米和1740線/毫米。200mmx400mm脈寬壓縮光柵、 320mmx320mm光束采樣光柵全息掩模，經(jīng)離子束刻蝕后脈沖壓縮光柵衍射效率達(dá)到95%以上，衍射波象差0.2波長，光束采樣光柵已開始應(yīng)用于工程系統(tǒng)。

　　3、微納制造關(guān)鍵技術(shù)

　　研究微納結(jié)構(gòu)亞波長光學(xué)的制造方法。在嚴(yán)格耦合波算法、亞波長制造與實(shí)驗(yàn)條件、工藝參數(shù)等方面做了卓有成效的工作，自行研制了用于微納米結(jié)構(gòu)復(fù)制的大型微納米壓印設(shè)備“Holo-Imprinting1200 ”，在國內(nèi)外同行中產(chǎn)生良好影響，反映出在該領(lǐng)域蘇州大學(xué)的在先進(jìn)光學(xué)制造領(lǐng)域通過自主創(chuàng)新來建立高技術(shù)手段的研究能力，積累了相當(dāng)豐富的制造經(jīng)驗(yàn)，形成了一批發(fā)明zhuanli。