Nedávno tým Zhanga Junyonga ve Společné laboratoři fyziky vysokovýkonných laserů, Šanghajský institut optiky a přesných strojů (SIPM), Čínská akademie věd (CAS), spolu se skupinou profesora Yongpong Zhao na Harbin Institute of Technology (HIT), učinila první pokrok v řízení pole a tvarování EUV a měkkých rentgenově zaměřených optických polí, což vyřešilo problém omezení složek pro difrakční zobrazování a interferometrické snímání v pásmech extrémních ultrafialových (UV) a rentgenových vlnových délek. Výsledky byly publikovány jako „Free light-shape focusing in extreme-ultraviolet záření with self-evoluční fotonová síta“ ve Scientific Reports.
Od objevu rentgenového záření Roentgenem byly vysoce koherentní krátkovlnné světelné zdroje a vysoce výkonné krátkovlnné zaostřovací prvky dvěma úzkými hrdly omezujícími rozvoj rentgenové vědy. Synchrotronové záření a lasery s volnými elektrony se například zaměřují na měkké a tvrdé rentgenové pásmo, zatímco výbojové plazmové lasery pokrývají extrémní ultrafialové a část měkkého rentgenového pásma. Vzhledem k tomu, že problém vysokokoherenčních krátkovlnných světelných zdrojů je zmírněn, existuje naléhavější potřeba zařízení pro modulaci zaostření pro EUV a rentgenové záření. Zatímco materiály vykazují silnou absorpci v EUV a měkkých rentgenových pásmech a silnou penetraci v tvrdém rentgenovém pásmu, Fresnelovy vlnové pásy jsou jedinými transmisními zaostřovacími prvky, které jsou v současnosti k dispozici. Shanghai Institute of Optical Machinery (SIOM) je dřívější jednotka v Číně, která se zabývala návrhem a aplikací rentgenových zařízení, zejména na základě tradiční páskové fólie a fotonového síta, SIOM byla první, kdo navrhl a vyvinul různé multifokálních fotonových sít s různými optickými funkcemi, jako je řecké žebříkové fotonové síto a fotonové síto Fermat helix atd., které jsou schopny splnit technické potřeby krátkovlnného difrakčního zobrazování a snímání interference.
Ve srovnání s plátky vlnového pásma s omezeným počtem prstenců poskytují miliony a miliardy malých otvorů téměř neomezenou svobodu návrhu pro vznik funkčních fotonových sít a společný tým použil optimalizační algoritmy k návrhu samovyvíjejícího se fotonového síta, které dosahuje zaostřené optické modulace pole pole a tvarování v pásmu EUV. V experimentu jsme optimalizovali 46,9nm laser z výbojového plazmového laseru 69,8nm, 46,9nm a 13,5nm pro ozařování fotonového síta, zaznamenali jsme zaostřené světelné pole fotorezistem a odečetli data z mikroskopu atomárních sil a úspěšně jsme získali několik sad strukturovaných bodů se 100nm zaostřováním a výsledky odpovídaly teoreticky vypočtenému zaostření v mezích difrakce. Realizace modulace a tvarování EUV a rentgenových polí poskytuje příležitost pro strukturovanou litografii krátkých vln. a segmenty vodního okna pro in vivo biologické zobrazování buněk, interferometrickou diagnostiku laserového plazmatu, rentgenovou mikroskopii a koherentní difrakční zobrazování atd. Realizace EUV a modulace a tvarování pole rentgenového záření rozšiřuje nový vývojový prostor.
Tato práce byla podpořena Národní nadací přírodních věd Číny, programem Shanghai Young Scientists Yangfan Program a Strategickým pilotním projektem třídy A Čínské akademie věd.
1 Strukturální zaostření extrémního ultrafialového (EUV) světla, (a) AFM mapa ohniska, (bc) intenzita světla a fáze simulovaného ohniska Obr.
Obr. 2 Vícevrstvý uspořádaný bod pro extrémní ultrafialové světlo
