Résumé de l`article L`article (Three-grating monolithic phase

Résumé de l’article
L’article (Three-grating monolithic phase-mask for the single-order writing of large-period gratings,
Yannick Bourgin et al), récompensé par le prix 2011 de la Société Européenne d’Optique présente un
masque de phase monolithique à trois réseaux de diffraction de haute efficacité de période
relativement grande qui n’est pas fabriquable par masque de phase conventionnel car
l’interférogramme formé contient plusieurs fréquences spatiales. Le réseau central divise le faisceau
laser d’exposition en deux ordres dans le substrat à la base duquel ils sont réfléchis totalement et
atteignent des 2ème et 3ème réseaux symétriques où ils sont rabattus par leur ordre –1 de façon
contra-directionnelle sous le substrat où ils interfèrent et forment un interférogramme de fréquence
spatiale unique égale au double de la différence entre celles des deux réseaux selon un schéma
hétérodyne. Cette architecture supprime la limite supérieure du domaine de périodes imprimables
par masque de phase et ouvre à un domaine pratiquement illimité de périodes. La démonstration est
m de période au moyen d’un masque de phase incorporé
dans un montage d’écriture au vol visant à l’écriture de très grands réseaux.
La réalisation du masque de phase et son application à l’écriture de grands réseaux est le résultat
d’une étroite coopération entre le Laboratoire Hubert Curien UMR CNRS 5516 (LaHC), Université de
Lyon à Saint-Etienne, et de l’Université de Finlande de l’Est (UEF), Joensuu, à l’intérieur du Réseau
d’Excellence NEMO sur la microoptique. Cette réalisation est la combinaison des astuces
expérimentales et de photolithographie du LaHC et du fort potentiel technologique de
microstructuration de l’UEF avec contribution de l’Université de Tampere pour le dépôt des couches
de haut indice requises.
Equipe : Laboratoire Hubert Curien UMR CNRS 5516, projet « Réseaux de diffraction » du
département Optique et Photonique, Contact : Yves Jourlin ([email protected])
Légende de la figure
Masque de phase monolithique monoface avec trois
réseaux.
Press release
The article awarded by the EOS prize 2011 presents a high-efficiency monolithic three-grating phasemask aiming at printing gratings of relatively large period which can not be printed by conventional
phase-masks because the interferogram they create contains a plurality of spatial frequencies.
According to a spatial frequency heterodyne scheme, the central grating splits the exposure beam
into its first orders in the phase-mask substrate, then the –1st order of the two side-gratings folds the
two beams back toward each other in the transmission medium where they form a purely single
frequency interferogram, this frequency being twice the spatial frequency difference between the
splitting and folding gratings. This architecture breaks the upper limit of the period range printable
by usual phase-masks and widely extends the applicability of phase-mask lithography. The
demonstration is made of the printing of a 2 m period grating by means of a phase-mask
incorporated in a “write on the fly” scheme aiming at very long, and possible very wide gratings
provided the phase-mask can be made wide enough.
The realization of the phase-mask and its application to large grating printing is the result of a tight
cooperation between the Hubert Curien Laboratory UMR CNRS 5516 (LaHC), Lyon University at SaintEtienne, and the University of Eastern Finland (UEF), Joensuu, within the European Network of
Excellence NEMO on microoptics. This achievement is a combination of the astute experimental and
prototyping lithography of LaHC and of the strong technological potential and skills of UEF with the
contribution of Tampere University for the deposition of the needed high index layers.
Caption of the figure:
Single-sided three-grating monolithic phase mask on quartz substrates.