一种基于非均匀采样全息飞秒激光的高保真图案打印方法技术

技术编号:46600986 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:32
本发明专利技术提供一种基于非均匀采样全息飞秒激光的高保真图案打印方法,通过针对全息光场图案轮廓进行非均匀密集采样来提高全息光场的形状精度,而在背景光场区域低采样密度的均匀采样模式来降低数据存储压力和算力消耗,从而实现了衍射光场设计精度和衍射计算效率的兼顾;同时,本发明专利技术还基于非均匀采样全息光场的复振幅迭代调控策略,实现非均匀采样全息光场的计算准确度,最终实现了高精度、高光场均匀度的飞秒激光高保真图案化打印。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光应用,尤其涉及一种基于非均匀采样全息飞秒激光的高保真图案打印方法


技术介绍

1、相位全息空间整形技术可通过调整入射激光的波前相位延迟来控制全息衍射光场中的光强分布,以其高能量效率和高灵活性在飞秒激光图案化打印领域中被广泛应用。为获得高质量的图案化光场,需使用gs算法等迭代优化算法来计算全息衍射光场对应的相位全息图。然而,目前迭代优化算法中的全息光场图案往往设计为均匀采样的棋盘网格形式,以便于通过快速傅里叶变换(fft)来提高光学衍射过程的计算效率。不同于全息显示等宏观展示型应用场景,飞秒激光图案化打印过程需要将激光紧密聚焦以达到材料加工的能量阈值要求。因此,全息光场有效打印区域被限制在几十乃至更少像素数的空间内,全息光场图案像素化严重,形状精度低。如何在衍射光场极小空间内实现高形状精度全息光场图案的灵活设计成为了全息飞秒激光加工领域的关键问题。

2、传统的直接公式计算方法通过不同位置焦点衍射光场的叠加来计算全息光场,理论上可以实现任意位置分布的光场计算,但其计算时间随焦点个数增加急剧上升,计算效率低;基于补零操作的快速傅里叶本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于非均匀采样全息飞秒激光的高保真图案打印方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种基于非均匀采样全息飞秒激光的高保真图案打印方法,其特征在于,目标振幅分布矩阵Aaim的确定方法为:

3.如权利要求2所述的一种基于非均匀采样全息飞秒激光的高保真图案打印方法,其特征在于,对待加工图案的边缘轮廓、内部空间和外部空间进行非均匀采样所采用的采样步长的设定方法为:

4.如权利要求1所述的一种基于非均匀采样全息飞秒激光的高保真图案打印方法,其特征在于,初始全息衍射光场矩阵Eout的计算方法如下:

5.如权利要求1所述的一种基于...

【技术特征摘要】

1.一种基于非均匀采样全息飞秒激光的高保真图案打印方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种基于非均匀采样全息飞秒激光的高保真图案打印方法,其特征在于,目标振幅分布矩阵aaim的确定方法为:

3.如权利要求2所述的一种基于非均匀采样全息飞秒激光的高保真图案打印方法,其特征在于,对待加工图案的边缘轮廓、内部空间和外部空间进行非均匀采样所采用的采样步长的设定方法为:

4.如权利要求1所述的一种基于非均匀采样全息飞秒激光的高保真图案打印方法,其特征在于,初始全息衍射光场矩阵eout的计算方法如下:

5.如权利要求1所述的一种基于非均匀采样全息飞秒激光的高保真图案打印方法,其特征在于,全息衍射光场矩阵enew中任一元素的确定方法为:

【专利技术属性】
技术研发人员:姜澜李韬拥李晓炜李敏王安东
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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