调平聚焦伺服控制系统的优化设计
以提高共焦差动并行激光直写中光束刻写质量为目标, 分析设计了调平聚焦伺服控制系统。采用柱面镜作为像散元件, 与四象限光电探测器结合, 利用差动像散检测方法和比例积分微分(PID)反馈算法减少光源和外部干扰的误差, 获得高灵敏度、高精度、高稳定性的探测曲线。通过优化光学设计参数, 本系统能获得具有高灵敏性与一致稳定性的探测曲线, 探测范围为3 μm, 静态聚焦误差可达 ±5.0 nm; 动态聚焦压电陶瓷(PZT)伸长量可保证在焦深范围内, 焦点位置辨别精度可达纳米量级, 可探测调平台的倾斜角和俯仰角在0.01 mrad左右。利用该系统可实现光栅的刻写, 进一步为更大尺寸、更高密度的光栅刻写提供依据。
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