1.一种大光栅的制造装置,包括光源移动模块、基片移动模块和监测控制模块三部分,其特征在于:
所述的光源移动模块,包括光源(1)、光源平移台(2)和龙门架(3),所述的光源平移台(2)为一维长行程平移台,其底座固定在所述的龙门架(3)上,所述的光源(1)通过连接块安装在所述的光源平移台(2)的移动台面上,所述的光源(1)向下投射曝光光束,当所述的光源平移台(2)的移动台面直线运动时,所述的光源(1)被带动沿直线运动,同时曝光光束划过一条直线;
所述的基片移动模块,包括两个平行放置的基片平移台(601,602)、一块长条形的光栅基座(5)和待曝光光栅基片(4),所述的两个基片平移台(601,602)都为一维长行程精密平移台,平行安装在所述的龙门架(3)下,所述的两个基片平移台(601,602)的移动台面分别支撑所述的光栅基座(5)的两端,所述的两个基片平移台(601,602)的移动台面的运动方向与所述的光源平移台(2)的移动台面的运动方向垂直,所述的两个基片平移台(601,602)的移动台面的移动将带动所述的光栅基座(5)移动,所述的待曝光的光栅基片(4)放置在所述的光栅基座(5)上,用压片固定;
所述的监测控制模块,包括一套3轴激光干涉仪(7)和一台工控机,所述的3轴激光干涉仪(7)有3个测量镜(801,802,800),安装在所述的光栅基座(5)的侧边,中轴测量镜(800)安装在所述的光栅基座(5)侧边中点处,旁轴测量镜(801,802)安装点分别对准所述的两个基片平移台(601,602)的运动轴线,所述的3轴激光干涉仪(7)的三条测量激光束(901,902,900)分别对准3个测量镜(801,802,800),与所述的待曝光的光栅基片(4)处于同平面内,所述的3轴激光干涉仪(7)精确测量出3个测量镜(801,802,800)相对初始位置的位移量,所述的工控机与所述的3轴激光干涉仪(7)、所述的光源平移台(2)、所述的两个基片平移台(601,602)、所述的光源(1)相连,通过程序读取及控制它们的状态。
2.根据权利要求1所述的大光栅的制造装置,其特征在于:所述的光源(1)发出的曝光光束,包括激光直写装置发出的点光束,或利用双光束干涉在光栅基片平面产生的明暗条纹,或利用达曼光栅衍射产生的光点阵。
3.利用权利要求1所述的大光栅的制造装置制造大光栅的方法,其特征在于包含以下步骤:
1)将待曝光光栅基片(4)置于所述的光栅基座(5)上,用压片固定,启动所述的工控机(7)的程序进行以下操作:所述的两个基片平移台(601,602)带动所述的待曝光光栅基片(4)到达其移动台面运动起点,所述的光源平移台(2)带动所述的光源(1)到达其移动台面运动起点,初始化所述的3轴激光干涉仪(7)的3轴读数为零,即设定此位置为测量原点;
2)打开所述的光源(1),所述的光源平移台(2)带动所述的光源(1)从移动台面运动起点至终点作匀速直线运动,使所述的光源(1)发出的曝光光束在所述的待曝光光栅基片(4)上扫过一条直线段,即对当前位置进行了曝光;
3)关闭所述的光源(1),所述的光源平移台(2)带动所述的光源(1)退回到其移动台面运动起点;
4)设需要的光栅周期为t,若此时已经曝光了n次,则下一个曝光位置坐标为T=(n+1)t,所述的两个基片平移台(601,602)同时带动所述的待曝光光栅基片(4)向前移动,移动量为t;
5)所述的两个基片平移台(601,602)停稳后,所述的工控机(7)读取所述的3轴激光干涉仪(7)左、右两旁轴测量读数分别为P1,P2,中轴读数为P0,计算所述的两个基片平移台(601,602)分别应做出的调整距离为:X1=T-P0+(P2-P1)/2和X2=T-P0+(P1-P2)/2,令所述的两个基片平移台(601,602)分别相对当前位置移动X1,X2,正值表示前进,负值表示后退;
6)重复第5步,直到计算出的X1,X2小于基片平移台(601,602)的最小移动步距或预设的最大容差,认为此时所述的待曝光光栅基片(4)已经到达目标曝光位置T,调整结束;
7)当所述的待曝光光栅基片(4)的曝光未完成时,返回步骤2),当所述的待曝光光栅基片(4)已完成全部曝光时,进入下一步;
8)取出所述的待曝光光栅基片(4),通过显影、去铬、烘干后得到光栅。