[发明专利]软X射线双频光栅及其制作方法

权利要求书

1.一种软X射线双频光栅，包括光栅基片，所述光栅基片一侧面为光面，另一侧面上有工作光栅，其特征在于：

所述工作光栅为两组矩形槽光栅刻蚀在同一块基底组成，且两组光栅的栅线相互平行，两组光栅在空间上相互叠加；

所述工作光栅中的两组光栅的槽深与占空比相同。

2.根据权利要求1所述的一种软X射线双频光栅，其特征在于：所述光栅结构中两组光栅的线条方向平行，二者之间的夹角不能超过0.01°。

3.根据权利要求1所述的一种软X射线双频光栅，其特征在于：光栅表面两组光栅的周期可以为0.5μm～2μm任一值，两组光栅的周期比值在0.9～11以内。

4.根据权利要求1所述的一种软X射线双频光栅，其特征在于：光栅表面的双频光栅结构由两组不同频率光栅的矩形槽结构叠加产生，光栅表面两组光栅中的光栅是分两次全息曝光-离子束刻蚀产生的，两组光栅的占空比和槽深均可得到精确控制，每组光栅的占空比精度能控制到10％，槽深控制精度能到1～2nm，因此能满足软X射线波段对光栅槽型的精度要求。

5.一种软X射线波段的双频光栅的制作方法，其特征在于制作步骤如下：

步骤1、在一块面型优于1/10波长，光学表面粗糙度优于0.5nm的石英基板上涂布光刻胶，厚度在100～300nm，烘干，烘胶温度为80～90℃；

步骤2、利用波长为0.4131μm的Kr离子激光器进行全息曝光法，得到光刻胶掩模，周期为1μm，利用显影液进行显影，在烘箱内烘干，温度110℃，时间半小时，得到光栅的光刻胶浮雕图形；

步骤3、利用离子束刻蚀机，对光栅进行刻蚀，刻蚀深度为10～14nm；

步骤4、利用丙酮清洗刻蚀后的基片，再用浓硫酸∶双氧水(30％)＝2∶1的溶液对基底进行清洗；

步骤5、对表面有1微米周期的光栅微结构的基板上，再次涂布光刻胶，厚度在100～300nm，烘干，烘胶温度为80～90℃；

步骤6、经过前面的工艺步骤，上述的石英基板上面已经有了光栅图形，此时将其称为光栅基底，将光栅基底放入全息光路中，调节基片的俯仰角度，使光栅基底上已有光栅线条与全息光路中的干涉条纹平行；

步骤7、转动放置基片的转台，使全息光路的干涉条纹周期为1.003μm，全息曝光，利用显影液进行显影，在烘箱内烘干，温度110℃，时间半小时，得到光栅的光刻胶浮雕图形；

步骤8、重复步骤3、4；

步骤9、利用溅射镀膜机，镀金膜，厚度为30～40nm。

6.根据权利要求5所述的一种软X射线波段的双频光栅的制备方法，其特征在于：其中步骤6所述光栅基底上已有光栅线条与全息光路中的干涉条纹平行的平行度调节方法采用了莫尔条纹法。