【正文】 編號(hào) 本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 微小入射角偏差對(duì)多光束干涉圖案的影響 Slight Deviation Angle of Incidence on The Impact of Multibeam Interference Pattern 學(xué) 生 姓 名 劉 通 專(zhuān) 業(yè) 電子信息工程 學(xué) 號(hào) 090411231 指 導(dǎo) 教 師 翁占坤 學(xué) 院 電子信息工程 二〇一三年六月長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)承諾書(shū) 1．本人承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文）《微小入射角偏差對(duì)多光束干涉圖案的影響》，是認(rèn)真學(xué)習(xí)理解 學(xué)校的《長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作條例 》后，在教師的指導(dǎo)下，保質(zhì)保量獨(dú)立地完成了任務(wù)書(shū)中規(guī)定的內(nèi)容，不弄虛作假，不抄襲別人的工作內(nèi)容。 2．本人在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中引用他人的觀點(diǎn)和研究成果，均在文中加以注釋或以參考文獻(xiàn)形式列出，對(duì)本文的研究工作做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中注明。 3．在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中對(duì)侵犯任何方面知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行為，由本人承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。 4．本人完全了解學(xué)校關(guān)于保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要 求提交論文和相關(guān)材料的印刷本和電子版本；同意學(xué)校保留畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的復(fù)印件和電子版本，允許被查閱和借閱；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印或其他復(fù)制手段保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），可以公布其中的全部或部分內(nèi)容。 以上承諾的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)！ 作 者 簽 名： 年 月 日長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 多光束干涉即多于兩束光的干涉，相對(duì)于雙光束干涉，多光束干涉的干涉條紋十分細(xì)銳，且可獲得特定圖案，并可以用于精密儀器的加工，測(cè)量等方面。本文利用 Matlab 軟件，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)多光束干涉現(xiàn)象進(jìn)行研究，并分析微小入射角偏差對(duì)多光束干涉的影響。本文首先分別進(jìn)行了雙光束干涉、三光束干涉和四光束干涉的模擬，并給出了相應(yīng)的干涉圖樣，對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較。本文針對(duì)入射角微小偏差對(duì)干涉圖案的影響進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)了三光束干涉時(shí)圖案從圓環(huán)狀與點(diǎn)狀轉(zhuǎn)變的臨界點(diǎn)；四光束的干涉圖案隨著入射角的增大，點(diǎn)陣的密集程度，最后進(jìn)行了誤差分析 關(guān)鍵詞： 雙光束干涉 多 光束干涉 軟件模擬 Matlab 微小入射角 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) II Abstract Multbeam interference means the interference of two member beam. Multiple beam interference fringes are very thin and sharp relative to two beam interference and can get particular pattern. For this reason it can be used for the processing and measurement of precision instruments. In this thesis the multibeam interference thesis was stimulated by using the Matlab software. and that the effect of the small angle of incidence deviation was analyzied for the pattern formed by multibeam interference. At first it conducts a simulation of two beam interference, and that three and four beam interference were researched on the base of previous experiment. In addition, it gets the corresponding interference patterns and make a parison of the result. Through the analysis of the influence of small angle of incidence deviation to interference patterns, I find the critical point of transition of patterns of three beam interference when circle transforms to point and fourbeam interference pattern amplifies with the increase of the angle of incidence. It also finds out the intensity of lattice. At last, an analysis of the error was carried out in the thesis.. Key words: two beam interference。 multibeam interference。 simulation。 Matlab。 small angle of incidence deviation 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) III 目 錄 摘 要 ........................................................... I Abstract ........................................................... II 第 1章 前言 ......................................................... 1 .................................................... 1 .................................................... 1 國(guó)內(nèi)外有關(guān)多光束干涉研究的現(xiàn)狀 .......................... 1 干涉原理 ................................................ 3 雙光束干涉原理 .................................... 3 多光束干涉原理 .................................... 3 Matlab 簡(jiǎn)介及特點(diǎn) ....................................... 4 第 2章 雙光束干涉仿真實(shí)驗(yàn) ........................................... 6 .......................................... 6 仿真過(guò)程及結(jié)果 .................................... 7 雙光束干涉仿真及結(jié)果 .................................... 9 第 3章 多光束干涉仿真 .............................................. 13 ......................................... 13 四光束干涉仿真 ......................................... 18 第 4章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及誤差分析 ...................................... 21 ........................................... 21 偏振方向的影響 ................................... 21 相位差的影響 ..................................... 21 入射角的影響 ..................................... 21 誤差分析 ............................................... 22 第 5章 總 結(jié) ...................................................... 25 參考文獻(xiàn) ........................................................... 27 致 謝 ............................................................. 28 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 前言 在多光束干涉實(shí)驗(yàn)中入射光的微小變化將會(huì)對(duì)干涉圖樣產(chǎn)生重大影響，通過(guò)對(duì)改變?nèi)肷浣茄芯科鋵?duì)光束干涉圖案的影響，從而了解入射角偏差的影響機(jī)制，為可控制備多光束干涉圖案提供理論參考。 通過(guò)調(diào)整多光束干涉的入射角、偏振態(tài)等可獲得不同的干涉圖案，在光學(xué)、激光防偽、特定微納米尺度圖案制備方面均具有廣泛的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)前景。然而，在實(shí)驗(yàn)中入射角的微小的偏差會(huì)導(dǎo)致不理想的干涉圖案，因此本項(xiàng)研究對(duì)多光束激光干涉微納米制造具有實(shí)際的參考意義。 國(guó)內(nèi)外有關(guān)多光束干涉研究的現(xiàn)狀 多光束干涉即多于兩個(gè)光束的干涉，光的干涉表征了光的波動(dòng)性，若干個(gè)光束相遇時(shí)產(chǎn)生的光強(qiáng)分布不等于由各個(gè)成員 波單獨(dú)造成的光強(qiáng)分布之和，而出現(xiàn)明暗相間的現(xiàn)象。在某些區(qū)域光束始終加強(qiáng)，在另一些區(qū)域光束則始終削弱，形成穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象。相對(duì)于雙光束干涉，多光束干涉的干涉條紋十分細(xì)銳，使其可以用于精密儀器的加工，測(cè)量等方面。由于，多光束干涉的條紋精細(xì)，所以對(duì)其進(jìn)行精妙的控制就顯得十分重要了。位于麻省理工學(xué)院的空間實(shí)驗(yàn)中心，設(shè)計(jì)了一種數(shù)字外差干涉條紋控制系統(tǒng)。相對(duì)于傳統(tǒng)的干涉光刻，這種控制系統(tǒng)利用聲光外差條紋相移器和數(shù)字控制的方式，可以滿(mǎn)足掃描光束干涉技術(shù)上更嚴(yán)格的邊緣控制系統(tǒng)。這種多用途的系統(tǒng)也可以用于鎖定移動(dòng)條紋的 相位。這種系統(tǒng)具有十分強(qiáng)大的功能，可以控制多個(gè)聲光調(diào)制器，而且還可以鎖定任意的相位，同時(shí)，頻率合成器可以獨(dú)立地改變相位和頻率 [3]。 在光