主動光學技術最早由歐洲南方天文台提出，並率先（xiān）進（jìn）行研（yán）究。在天文學（xué）領域，主動光學技術作為反射鏡像差校正的有效手段，用於改善（shàn）望遠鏡中反射（shè）鏡的麵形（xíng）誤差，其（qí）原理是通過（guò）分布在（zài）反射鏡背（bèi）麵（miàn）的促動器陣列向反射鏡施加軸向作用力進行（háng）鏡麵麵形控製，達到校正波麵誤差的目的。

目前國內外對於主動光學技術（shù）的（de）研究主要集中在拚接技（jì）術、大口徑和薄反射鏡麵形誤差校正（zhèng）方麵（miàn），且主（zhǔ）要應用在天文觀測望遠鏡上。而對透鏡主動光學的研（yán）究，尤其在光刻（kè）投（tóu）影物鏡中（zhōng），主動鏡的研究方麵開展的較少。

主動光學支撐結構模型

在投（tóu）影物鏡的曝光過程中，高能（néng）量激光通過物鏡時，由於鏡片的能量吸收，導致鏡片溫度升高，產生（shēng）熱變形及鏡（jìng）片折（shé）射率（lǜ）變化。物鏡在曝光過程中，激光能（néng）量分布並不是旋轉對（duì）稱的，由非均勻分布能量（liàng）產生的非旋轉對稱像差如像散，難以（yǐ）通過鏡片位（wèi）置的（de）調整來補償，目前大多采用主動光學的辦法產生與熱像差相反的變形，以改善成像質量。補償技術實際上就是通過某種結（jié）構和途徑，人為地產生出可控的、與原（yuán）變形方向相（xiàng）反

變形以改善原有像差。

支撐結構的鏡框采用整體結構，由外框、內框、柔性體等組成。內框和外框之間采用4 個（gè）柔（róu）性體連接，柔性體在平行於光軸方向上的剛度大，在垂（chuí）直（zhí）於光軸方向的（de）扭（niǔ）轉剛度小，這使得（dé）內框在光軸方向上的（de）位（wèi）移量很小，在垂直於光軸方向上，內框在驅動力作用下容易產生彎曲（qǔ）變形。上、下驅動器作用塊連接（jiē）在內框上，用於承載上、下（xià）驅動力。鏡片采用膠粘的方式連接到內框上（shàng），隨內框一起變形。由於上、下（xià）驅動器作用塊上力（lì）的方向相反，導致鏡（jìng）框（kuàng）和（hé）鏡片產（chǎn）生變形以補償光學係（xì）統（tǒng）中的像散。

關鍵參數對鏡片麵形的影（yǐng）響規（guī）律（lǜ）

由於驅動器采（cǎi）用氣（qì）動波紋管，選用波紋管內徑10 mm，氣壓調節精度 2 kPa，得出（chū）最（zuì）小可控驅動力為0.157 N，在此驅動力基礎（chǔ）上分析鏡片厚度，柔性體長（zhǎng）度、寬度、高度和驅動力大小（xiǎo）對鏡片麵形的影響規律，本文隻取鏡片（piàn）上表麵的 RMS 值作為麵形參考，在有限元（yuán）分析中考慮重力的影響。

鏡片厚度對鏡片麵形的影響規律

分析鏡片厚度對鏡片麵形的影響規律，可以為光學係統設計中平麵鏡尺寸的選擇提供參考依據。在外界條件一定時，鏡片越厚變形越小，在最小驅動力的作用（yòng）下導致的鏡片麵形的變化量決定了整個結（jié）構對像（xiàng）差的（de）補償分（fèn）辨率。對於一般的係統，像差的補償分辨率應足夠小才能滿足補償精度的要求，所以分析在（zài）最（zuì）小（xiǎo）驅動力作用下，鏡片厚度對像（xiàng）差補償分辨率和（hé）鏡片麵形的影響規律，根據不同的像差補償精度的要求，選取合適的鏡片厚度。

柔性體結構尺寸對鏡片麵形的影響規律

柔性體在（zài）與光軸平行的方向上剛度大，與光軸（zhóu）垂直的（de）方向上的扭轉剛度小，又是連接內框與外框（kuàng）唯一的紐帶，導（dǎo）致其允許內框繞垂直於光（guāng）軸的兩（liǎng）個方（fāng）向旋轉，而柔性體的尺寸決定了各個方向上的剛度，所以柔性體的結構（gòu）尺（chǐ）寸在一定（dìng）程（chéng）度上決定了內框的變形量大小，即鏡片麵形 RMS 的大小。下麵分別分析柔性體的長度、厚度和高度的變化對鏡片麵形（xíng）的影響規律。

1) 柔性體長度對鏡片麵形的（de）影響規律

2) 柔性體厚度對鏡片麵形的影響規律

3) 柔性體高度對鏡片麵形的影響規律

非均勻照（zhào）明為投影物（wù）鏡（jìng）引入了不可（kě）避免的旋轉非對稱像差，如像散。本文針對透射式投影物鏡中（zhōng）存在的像散，提出了采用平麵透鏡作為像散補償鏡的方法，對補償鏡（jìng）的支撐結（jié）構進行設計和仿真分析，為投影（yǐng）物鏡中像散補償鏡及其支撐（chēng）結構的選擇和設計提供參考。分析結果得到支撐結構的幾個關鍵尺寸參數和驅動力大小對鏡片麵形（xíng）的影響規律（lǜ）近似為線性曲線，鏡片厚度對麵形的影響規律近似為（wéi）指數曲線，得到了不同驅動力所導致的麵形圖。麵形補（bǔ）償分辨率約為 2 nm。結果表明本（běn）支撐結構在補償像散時，引入項中絕大部分為（wéi）像散，高階像差非常小可以忽略（luè）。