什么是衍射光學元件？

來源：閱讀(du)：394 發布時(shi)間：2023-02-09 14:54:44

在許多平板顯示工藝中，有源屏幕層通常非常薄，使得加工極具挑戰性。為了解決這個問題，屏幕層通常用一種特殊的粘合劑粘合到載體晶片上，以便于進行加工。在經過粘合和處理之后，必須通過化學/機械工藝或者越來越普遍的激光剝離技術將有源層從載體晶片上剝離。

與其他方法相比，激光紫外剝離更加清潔、更經濟、更環保，正迅速成為平板顯示器生產中優先的剝離方法。通常，在不損壞屏幕層的情況下，在晶片上掃描出一條細長的紫外激光能量線，以實現高速率和良好的剝離均勻性。這條線的厚度為20-50 μm，長度為100 mm以上，需要使用大型圓柱形光學元件，因為這種光學元件難以生產、安裝和對齊。

通過使用單個定制衍射光學元件（DOE）的替代方法可以與單模紫外激光器和標準F-theta掃描透鏡結合使用，以在長達100 mm的線上生成統一的集成強度掃描線。在我們深入研究這一點之前，先講一些衍射光學元件的基礎知識以及它們是如何產生的。

衍射光學元件

衍射光學元件是一種透射式相位掩模，它可以對通過它的激光的波前施加任意相位。這一相位改變了激光遠場的光束強度，使衍射光學元件（通常稱為衍射透鏡）能夠對光束進行整形或分束。定制的衍射光學元件可以設計成在系統的焦點（即遠場）處提供任何期望的強度分布，例如，包括分束和平頂線成形功能的組合。

衍射光學元件的市場非常多樣化，因為它們用于許多激光應用，例如材料加工、美容醫學、計量學、AR/VR等。

衍射光學元件的設計采用先進的計算機輔助方法，例如迭代傅里葉變換法，優化定制衍射光學元件的相位，從而產生所需的強度分布。在相位設計之后，通過半導體方法生產定制的衍射光學元件，其中相位輪廓被光刻寫入和蝕刻。

生產完成后，必須對工業和商業應用的衍射光學元件進行單獨測試，以驗證其性能。因為它們通常用于高價值、高功率的激光系統，其中不合格的元件可能會損壞其他系統的組件。該測試通過光學和地形構造兩種方式進行（以驗證產生的相位是否符合計劃）。

定制衍射光學元件作為配置柱形光學元件的剝離直線發生器

通過使用定制的衍射光學元件和F-theta聚焦透鏡，可以產生高度均勻的平頂紫外線。但是，制造公差限制了衍射光學元件光束整形器的角度，因此對于所有市售的掃描透鏡，這樣的線不超過20 mm長。克服這一限制的有效方法是添加另一個衍射光學元件，衍射分束器，以微小的角度旋轉，使得分割線以類似階梯的方式排列，通過旋轉角度控制重疊。

通過調整定制衍射光學元件的旋轉，可以精確地控制拼接，從而在F-theta的整個視場上產生均勻的掃描線，即大于100 mm的范圍。