高品質光渦レーザーによる電子線波面の制御

使用高质量光学涡旋激光器控制电子束波前

• 批准号: 16H06626
• 负责人: 上杉 祐貴
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-08-26 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H06626/
• 关键词: 光渦; 電子渦; 点欠陥ミラー; レーザー干渉加工; 応用光学; 高性能レーザー; 電子顕微鏡

電子渦生成のためのホログラムをレーザー干渉を用いて作製するための基盤技術の開発を行った．そのために，フォトリソグラフィーに用いる紫外波長領域の光渦光源の開発と，波長1μm領域のフェムト秒レーザーを用いたレーザー干渉加工の実証の，2つを行った．まずHe-Cdガスレーザーに点欠陥ミラーを導入して紫外波長領域の光渦光源を開発した．He-Cdレーザーは442 nmの青色と325 nmの紫外光の2つの波長で発振する．442 nmでは比較的品質の良い光渦を生成することに成功しが，325 nmではLG01モードの比率が低かった．複数の点欠陥ミラーを設計してLG01モード比の変化を系統的に観察したが大きな改善は得られなかった．考察の後，品質を制限する要因がHc-Cdガスの放電管の設計に依っていることが判かった．LG01モードの光渦をマッハチェンダー干渉計に導いてチャージ2の位相特異点を有するフォーク型の干渉縞が生成できることを確認した．計画ではガウスビームとLG01モードの光渦を用いてチャージ1のパターン生成を目指しているため，周波数位相同期して干渉に利用するためのHe-Cdガスレーザーをもう1台導入するかどうか，検討が必要である．並行して，パルスエネルギー40uJのフェムト秒レーザーを用いてレーザー干渉加工によりホログラムを作製することを試みた．レーザーを分岐した後に片方のビームを空間位相変調器を用いてLG01モードの光渦に変換した．光渦，ガウシアンビーム，試料表面のための観察系の3つの光学系を組み合わせたレーザー加工光学系を設計し，2つのビームの焦点と照射位置，および光学遅延器を用いて時間同期を行い，レーザー干渉加工を行った．その結果，シリコン試料の表面にフォーク状の干渉模様を加工することに成功した．今後は加工パターンの精度向上が課題である．

Electron vortex generation and production technology based on the base technology of the electronic vortex generation system.そのために, フォトリソグラフィーに Use the いるUV wavelength range of the vortex light source の开発と, wavelength In the 1μm area, the second fiber optic fiber is processed with fluorine wafers, and the 2mm line is processed.まずHe-CdガスレーザーにPoint owed to the ュミラーをImported してUV wavelength range of the vortex light source をOpen 発した． He-Cd レーザーは 442 nm の cyan と 325 nm の ultraviolet の 2 つ の wavelength で発 sensitization す る． The comparative quality of 442 nm is good, the light vortex generation is successful, and the ratio of 325 nm, LG01 light vortex is low. The plurality of points is due to the design of the LG01 モード ratio of the の変化を system of に観看したが大きな Improvement られなかった． After the inspection, the quality restriction was determined based on the design of the Hc-Cd discharge tube. LG01 light vortex light vortex light vortex light guide 2 The phase singularity is generated and confirmed by the phase singularity type. Planned light vortex LG01 light vortex is generated with いてチャージ1のパターン, and the number of cycles is In the same period, the して干渉にutilizationするためのHe-Cdガスレーザーをもう1 set imported the するかどうか, and the 検 Discussion was necessary である． Parallel useいてレーザー干渉 Processing によりホログラムを Production することをtrial みた． The レーザーを bifurcated した rear に piece square のビームを space phase modulator を used いてLG01 モードのlight vortex に変change した． Optical vortex, light vortex, sample surface inspection system, optical system, optical system, processing optical system, designし, 2つのビームのirradiation position, およびoptical extension device を using いて time synchronization を行い, レーザー干渉 processing を行った. As a result, the surface of the シリコン sample was successfully processed using a dry molding mold. In the future, the problem of improving the precision of machining materials is the same.

项目成果

点欠陥ミラーを用いたHe-Cdレーザーからの光渦生成

使用点缺陷镜从 He-Cd 激光器产生光学涡旋

• 发表时间: 2016
• 作者: 上杉 祐貴;小澤 祐市;佐藤 俊一
• 通讯作者: 佐藤 俊一