用于监控光栅形成的系统技术方案

监控系统监控在包括一时间段的时间间隔内光栅的折射率的变化。监控系统包括光源组件、探测组件、功率计(例如衍射和/或透射功率计)和控制器。光源组件发射探测光束。扫描组件在光栅的区域上扫描探测光束。功率计测量与光栅的区域相互作用(例如被透射或衍射)的探测光束的一部分的功率。控制器部分地基于在时间间隔内的测量的功率读数来确定正在形成的光栅的光栅参数的变化(可以是时间的函数)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监控光栅形成的系统背景本公开一般涉及光学部件的计量，更具体地说，涉及用于监控光栅形成的系统。了解曝光过程中折射率的变化对开发新的聚合物化学很有价值。在光栅复用的情况下，了解折射率随时间的变化有多快以及折射率的最小可分辨变化是多少是有价值的。用于确定折射率变化的常规方法是通过曝光单个样品获得一个数据点(例如，光强、曝光时间、使用的聚合物)，然后对所有样品逐一进行计量。这个过程繁琐而低效。概述监控系统包括光源组件、探测组件、功率计组件和控制器。功率计组件可以包括参考功率计、衍射功率计、透射功率计、分束器或它们的某种组合。在一些实施例中，光源组件发射探测光束。探测组件在由光栅制造系统在一时间段内形成的光栅的区域上扫描探测光束。(功率计组件的)衍射功率计测量在光栅的区域中被衍射的探测光束的一部分的功率。在一些实施例中，代替衍射功率计或除了衍射功率计之外，监控系统还包括透射功率计，以测量透射通过光栅的区域的探测光束的一部分的功率。控制器部分地基于在时间间隔内测量的功率读数来确定正在形成的光栅的一个或更多个光栅参数(例如折射率)的变化，测量的功率读数包括由衍射功率计测量的功率。所确定的一个或更多个光栅参数的变化可以是时间的函数。在一些实施例中，控制器部分地基于在包括上述时间段的时间间隔内的测量的功率读数，确定正被形成的光栅的作为时间的函数的一个或更多个光栅参数的变化，测量的功率读数包括由透射功率计测量的功率。在一些实施例中，监控系统是制造系统的一部分。制造系统包括光栅制造系统，光栅制造系统被配置成在一时间段内形成光栅。附图简述图1是根据一个或更多个实施例的制造系统的框图。图2是根据一个实施例的监控系统的框图。图3是示出根据一个或更多个实施例的包括监控系统的制造系统的一部分的示意图。图4是示出根据一个或更多个实施例的包括倾斜配置的监控系统的制造系统的一部分的示意图。图5A示出了根据一个或更多个实施例，对于在不同时间发生的扫描，透射效率相对于探测光束扫描角度的曲线图。图5B示出了根据一个或更多个实施例，对于在不同时间发生的扫描，衍射效率相对于探测光束扫描角度的曲线图。图6是示出根据一个或更多个实施例的用于监控作为时间的函数的光栅形成的过程的流程图。附图仅为了说明的目的而描绘各种实施例。本领域中的技术人员从下面的讨论中将容易认识到本文示出的结构和方法的可选的实施例可以被采用而不偏离本文所述的原理。详细描述概观本公开的实施例涉及用于收集光栅(例如，相位光栅、液晶光栅等)的实时计量的监控系统。监控系统可以包括光源组件、探测组件、分束器、功率计组件和控制器。监控系统与光栅制造系统(例如，光刻系统)连接。例如，光栅制造系统可以包括在聚合物膜的表面上产生干涉条纹图案以形成相位光栅的装置。来自干涉图案的光在一定时间间隔内引起折射率的周期性变化。随着折射率的变化，形成了光栅。光源组件发出探测光束，然后探测组件根据来自控制器的指令对探测光栅进行一维或二维扫描。被扫描的探测光束的一部分可以朝向功率计组件的参考功率计被分离(例如，利用分束器)，以监控探测光束的初始功率。被扫描的光束的剩余部分被扫描在聚合物膜的表面上。在一些实施例中，一些扫描光束通过聚合物膜被透射并由功率计组件的透射功率计检测，一些扫描光束被衍射并被功率计组件的衍射功率计测量。控制器使用功率读数来确定光栅参数。光栅参数描述了光栅的光学特性。光栅参数可以包括，例如，形成光栅的材料(例如，聚合物膜)的折射率如何作为时间的函数而变化、平均折射率、光栅厚度、条纹倾斜角、布拉格角、描述光栅光学特性的一些其他参数或其某种组合。在一些实施例中，监控系统可以向制造系统提供反馈，以促进多个光学部件的制造。此外，虽然以上示例是根据相位光栅来讨论的，但是它也可以应用于其他光学部件(例如，表面浮雕光栅、液晶光栅等)。本公开的实施例可以包括人工现实系统或结合人工现实系统来实现。人工现实是一种在呈现给用户之前已经以某种方式进行了调整的现实形式，其可以包括例如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(mixedreality，MR)、混杂现实(hybridreality)或其某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全生成的内容或者与所捕获的(例如，现实世界)内容组合的所生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈、或其某种组合，且其中任何一个都可以在单个通道中或在多个通道中被呈现(例如向观众产生三维效果的立体视频)。此外，在一些实施例中，人工现实还可以与应用、产品、附件、服务或其某种组合相关联，这些应用、产品、附件、服务或其某种组合用于例如在人工现实中创建内容和/或在人工现实中以其他方式被使用(例如在人工现实中执行活动)。可以在各种平台(包括连接到主计算机系统的HMD、独立的HMD、移动设备或计算系统、或者能够向一个或更多个观众提供人工现实内容的任何其他硬件平台)上实现提供人工现实内容的人工现实系统。系统架构图1是根据一个或更多个实施例的制造系统100的框图。制造系统100制造一个或更多个光栅，并且可以在制造期间监控一个或更多个光栅的形成。因此，制造系统100比传统的制造系统更快且更有效地制造一组光栅。制造系统100包括光栅制造系统110和监控系统130。制造系统100的一些实施例具有与这里描述的部件不同的部件。类似地，功能可以以不同于这里描述的方式在部件之间分布。光栅制造系统110产生一个或更多个光栅120。光栅120是具有周期性结构的光学部件，该周期性结构将光分离并衍射成沿不同方向行进的光束。光栅120可以是例如相位光栅、布拉格光栅、表面浮雕光栅或液晶光栅。光栅制造系统110包括在光栅制造中常规使用的任何设备。在一些实施例中，光栅制造系统110包括对流炉、热板、冷板、红外灯、晶片旋转器、掩模对准器、曝光系统、基于湿式清洗台的显影系统、电子束光刻、干涉光刻、多光子光刻、扫描探针光刻或其一些组合。在一些实施例中，光栅制造系统110基于电子束光刻，其中聚焦的电子束在覆盖有电子敏感膜的表面上执行所需形状的扫描。聚焦的电子束改变了电子敏感膜的溶解度，导致通过浸入溶剂中选择性地除去电子敏感膜的曝光或未曝光区域。在一些实施例中，光栅制造系统110基于干涉光刻，其中由表示两个或更多相干光波之间的强度最小值和最大值的周期性系列条纹组成的干涉图案被建立并记录在光敏材料中。在一些配置中，光栅制造系统110包括一个或更多个设备用于执行双光束干涉光刻、三光束干涉光刻、四光束干涉光刻、多波干涉光刻或其某种组合。因此，光栅制造系统110可以执行具有六边形对称性、矩形对称性、具有定义的空间频谱的非周期性图案或其某种组合的图案阵列的光刻图案化。例如，光栅制造系统110在聚合物膜的表面上产生干涉条纹图案(例如光栅120)，以形成光栅120。聚合物膜的厚度范围可以从几微米到数百微米。在一些实施例中，光栅制造系统110基于多光子光刻，其中负色调或正色调光致抗蚀剂用来自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造系统，包括：/n光栅制造系统，其被配置为在一时间段内形成光栅；/n监控系统，其被配置为监控在包括所述时间段的时间间隔内所述光栅的一个或更多个光栅参数的变化，所述监控系统包括：/n光源组件，其被配置为发射探测光束；/n探测组件，其被配置为在所述光栅的区域上扫描所述探测光束；/n衍射功率计，其被配置为测量在所述光栅的区域中衍射的所述探测光束的一部分的功率；和/n控制器，其被配置为部分地基于在所述时间间隔内的测量的功率读数来确定正在形成的光栅的作为时间的函数的所述一个或更多个光栅参数的变化，所述测量的功率读数包括由所述衍射功率计测量的功率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180803 US 16/054,9431.一种制造系统，包括：
光栅制造系统，其被配置为在一时间段内形成光栅；
监控系统，其被配置为监控在包括所述时间段的时间间隔内所述光栅的一个或更多个光栅参数的变化，所述监控系统包括：
光源组件，其被配置为发射探测光束；
探测组件，其被配置为在所述光栅的区域上扫描所述探测光束；
衍射功率计，其被配置为测量在所述光栅的区域中衍射的所述探测光束的一部分的功率；和
控制器，其被配置为部分地基于在所述时间间隔内的测量的功率读数来确定正在形成的光栅的作为时间的函数的所述一个或更多个光栅参数的变化，所述测量的功率读数包括由所述衍射功率计测量的功率。


2.根据权利要求1所述的制造系统，其中，所述一个或更多个光栅参数包括所述光栅的折射率变化，并且所述控制器还被配置为：
至少部分地基于所确定的折射率变化来确定所述光栅的完成形成的时间长度；和
向所述光栅制造系统提供所述时间长度，其中，所述光栅制造系统被配置为将所述时间段调整为所述时间长度用于形成后续光栅。


3.根据权利要求1所述的制造系统，其中，所述一个或更多个光栅参数包括所述光栅的折射率变化，并且所述控制器还被配置为：
至少部分地基于所确定的折射率变化来确定形成了所述光栅；和
响应于确定形成了所述光栅，指示所述制造系统停止所述光栅的形成，并开始形成不同的光栅。


4.根据权利要求1所述的制造系统，其中，所述监控系统还包括：
透射功率计，其被配置为测量透射通过所述光栅的区域的所述探测光束的一部分的功率；和
其中，所述测量的功率读数还包括由所述透射功率计测量的功率。


5.根据权利要求1所述的制造系统，其中，所述监控系统还包括：
分束器，其被配置为从所述探测光束中分离参考部分；和
参考功率计，其被配置为测量所述参考部分的功率；
其中，所述控制器还被配置为部分地基于所测量的所述参考部分的功率来确定所述探测光束的功率。


6.根据权利要求5所述的制造系统，其中，所述探测光束被衍射的部分在到达所述衍射功率计之前穿过所述分束器。


7.根据权利要求1所述的制造系统，其中，所述光栅选自由以下项组成的组：相位光栅、布拉格光栅、表面浮雕光栅和液晶光栅。


8.根据权利要求1所述的制造系统，其中，所述探测组件被配置为在所述光栅的区域上在一个或更多个维度上扫描所述探测光束。


9.根据权利要求1所述的制造系统，其中，所述探测组件被配置为以比所述时间段更快的速率在所述光栅的区域上扫描所述探测光束。


10.根据权利要求1所述的制造系统，其中，所述一个或更多个光栅参数包括所述光栅的折射率变化，并且所述控制器被配置为：
生成描述所述光栅的折射率变化作为时间的函数的报告；和
向所述制造系统的用户提供所述报告。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂厄·查尔斯·拉乌尔·莱博维奇，卡沃斯·乔拉基，奥斯汀·莱恩，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US