Fabricação de elementos ópticos difrativos de modulação completa.

• Autor(a) principal: Medeiros, Marina Sparvoli de
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-09012008-173703/
• topic: Diffractive optical elements; Diffractive optics; Elementos ópticos difrativos; Óptica difrativa

Neste projeto foram desenvolvidos elementos ópticos difrativos fabricados em vidro óptico com modulação de fase, elementos fabricados em silício e em Diamond Like Carbon (carbono tipo diamante) com modulação completa de fase e amplitude. O vidro óptico começa a transmitir em 277 nm (ultravioleta) e vai até o infravermelho próximo (2200 nm) da mesma maneira que o Diamond Like Carbon (que começa a transmitir em 330 nm). Já o silício é um material que começa a transmitir no infravermelho próximo (em torno de 980 nm) e vai até o infravermelho médio (16000 nm). Tanto para o Diamond Like Carbon como para o vidro óptico, optou-se por desenvolver dispositivos que operem para um comprimento de onda de 632,8 nm. Já os elementos ópticos difrativos baseados em silício foram fabricados para operar em 2 comprimentos de onda: 1550 nm e 10600 nm. Para os dispositivos fabricados, foram utilizadas etapas de limpeza de substrato, de deposição de filmes, de litografia e de corrosão úmida e por plasma. A etapa de corrosão por plasma foi o principal objeto de estudo do processo de fabricação com o intuito de otmilizá-la. Foram feitos estudos de taxa de corrosão dos materiais com diferentes composições gasosas com a finalidade de se encontrar os parâmetros mais adequados para otimizar a fabricação dos dispositivos. As melhores condições de processo para o vidro corroído com plasma de CF4 são pressão de 100 mTorr e potência de 400 W, para o Diamond Like Carbon corroído com plasma de O2, pressão de 25 mTorr e potência de 50 W e para o silício corroído com plasma de SF6 os parâmetros são pressão de 100 mTorr e potência de 150 W. Análises ópticas dos elementos, fabricados com esses processos foram realizadas. Na análise óptica dos dispositivos de vidro com dois e quatro níveis de modulação de fase ficou evidente que os elementos ópticos apresentaram bom desempenho devido à uniformidade da intensidade da luz projetada nas imagens e da baixa intensidade do ponto de ordem zero, além das imagens estarem bem focadas e definidas. Para os dispositivos fabricados em Diamond Like Carbon foram formadas imagens bem definidas e focadas. Em uma análise óptica da rugosidade RMS dos filmes finos de Diamond Like Carbon através da obtenção da Reflectância Total e da Reflectância Difusa, foi encontrado um valor de 18,8 nm, o qual se encontra bem abaixo do limite de 63 nm, o que faz com que o dispositivo gere uma imagem otimizada.