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CN114415481B - 一种基于转镜的激光直写系统的刻写方法及装置 - Google Patents

一种基于转镜的激光直写系统的刻写方法及装置 Download PDF

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CN114415481B CN202210324231.2A CN202210324231A CN114415481B CN 114415481 B CN114415481 B CN 114415481B CN 202210324231 A CN202210324231 A CN 202210324231A CN 114415481 B CN114415481 B CN 114415481B
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Abstract

本发明公开了一种基于转镜的激光直写系统的刻写方法及装置，该方法包括：构建光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合关系；获取转镜扫描有效区域内的光功率分布情况；根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围；根据所述单次刻写视场范围，对待刻写文件进行分割，得到至少一个子文件；对所述子文件进行灰度补偿矫正，得到刻写数据文件；根据刻写方向的偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换；根据变换后的行初始位置坐标和所述拟合关系，利用基于转镜的激光直写系统进行刻写。本方法可以使刻写的效果更加均匀、刻写的准确率更高。

Description

一种基于转镜的激光直写系统的刻写方法及装置
技术领域
本申请涉及双光子激光直写光刻领域，尤其涉及一种基于转镜的激光直写系统的刻写方法及装置。
背景技术
激光直写技术是一种借助激光直接写入的无掩膜光刻技术，具有高加工分辨率、低热影响性和可加工材料的广泛性，相比较其他光刻技术其加工条件和环境要求较低，因此具有良好的工业化应用场景，然而激光直写技术通过聚焦光斑对样品材料进行作用，聚焦斑受到光学衍射极限限制，其最小尺度约为光波长的一半，因而加工精度受限。而且，单光束激光直写系统加工速度较慢，达不到实际生产和应用的要求。
双光子聚合加工技术可以大大提高加工精度，双光子激光直写可以在保持nm-um级高精度的同时，实现 mm-cm 级介观尺寸物体的加工。然而双光子激光直写光刻技术依然存在一些问题，其中难以实现介观尺度的高速刻写是制约其进一步推广的主要因素，以扫描速度不足与刻写策略不完善为主要原因。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
激光直写中普遍采用振镜扫描移动的方式实现小范围的刻写，同时配合压电平台和电动平台的使用实现大面积刻写。多面体扫描镜（PLS），又称转镜，相比振镜更加高效，转镜可以产生多光束同步扫描，同时也具有较高的扫描速度，因此使用边缘光抑制技术与转镜结合进行多光束并行激光直写的方法可以大大提高刻写的速度和效率，转镜只能沿着同一个方向扫描，通过声光调制器（AOM）控制光的开关来实现图案刻写，按照逐行扫描控制从而完成整个图案的刻写，然而正是因为转镜只能沿着同一个方向扫描，因此当扫描方向与位移平台存在角度误差时，扫描速度和位移速度共同作用使实际刻写方向存在角度误差，造成移动的位置坐标与实际应刻写的位置存在误差而影响刻写精准性，尤其是在大面积刻写过程中的，这极大的影响了刻写的成功率。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种基于转镜的激光直写系统的刻写方法及装置，以解决相关技术中存在的基于转镜的激光直写系统刻写精准性不高的技术问题。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种基于转镜的激光直写系统的刻写方法，包括：
构建光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合关系；
获取转镜扫描有效区域内的光功率分布情况；
根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围；
根据所述单次刻写视场范围，对待刻写文件进行分割，得到至少一个子文件；
对所述子文件进行灰度补偿矫正，得到刻写数据文件；
根据刻写方向的偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换；
根据变换后的行初始位置坐标和所述拟合关系，利用基于转镜的激光直写系统进行刻写。
进一步地，构建光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合关系，包括：
根据声光调制器的输入电压的范围，设置步进值；
根据所述步进值，将所述输入电压自最低输入电压逐步增大，并记录对应的光功率值；
根据所述输入电压和对应的光功率值，构建光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合关系。
进一步地，获取转镜扫描有效区域内的光功率分布情况，包括：
将所述转镜扫描有效区域分割为若干子区域；
将每个子区域的中间位置对应的光功率作为所述子区域的光功率；
将所有子区域的光功率设置为转镜扫描有效区域内的光功率分布情况。
进一步地，根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围，包括：
根据所述光功率分布情况，删除光功率小于所述预定刻写光功率的子区域；
将剩余子区域的总长度设置为所述单次刻写视场范围。
进一步地，对所述子文件进行灰度补偿矫正，得到刻写数据文件，包括：
分别计算所述剩余子区域的光功率值与所述剩余子区域中的最大光功率值之间的差值；
将所述差值转化为灰度差；
对所述子文件中每行像素值逐个与所述灰度差相减，得到刻写灰度信息；
若所述子文件的数量大于等于2，则对所述刻写灰度信息之间的拼接处的灰度进行二次灰度补偿矫正，得到刻写数据文件。
进一步地，根据刻写方向的偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换，包括：
获取电动平台水平方向与扫描方向的第一夹角及扫描方向与电动平台移动速度和扫描速度的合速度方向的第二夹角；
将所述第一夹角与第二夹角相加，得到刻写方向的偏转角度；
根据所述偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种基于转镜的激光直写系统的刻写装置，包括：
构建模块，用于构建光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合关系；
获取模块，用于获取转镜扫描有效区域内的光功率分布情况；
确定模块，用于根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围；
分割模块，用于根据所述单次刻写视场范围，对待刻写文件进行分割，得到至少一个子文件；
灰度补偿矫正模块，用于对所述子文件进行灰度补偿矫正，得到刻写数据文件；
坐标变换模块，用于根据刻写方向的偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换；
刻写模块，用于根据变换后的行初始位置坐标和所述拟合关系，利用基于转镜的激光直写系统进行刻写。
进一步地，根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围，包括：
根据所述光功率分布情况，删除光功率小于所述预定刻写光功率的子区域；
将剩余子区域的总长度设置为所述单次刻写视场范围。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的方法。
根据本申请实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
由上述实施例可知，本申请获取转镜扫描有效区域内的光功率分布情况，根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围，解决了由光强不稳定造成的刻写不均匀的问题；对根据单次刻写视场范围分割得到的子文件进行灰度补偿矫正，使得刻写的效果更加均匀；根据刻写方向的偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换，改善了因为扫描方向与电动平台水平方向的角度偏差和扫描速度与步进速度同步的因素共同影响带来的实际运动角度偏差，使得最终无论是在单视场范围内刻写还是大面积刻写都能较大程度的提高刻写准确率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种基于转镜的激光直写系统的刻写方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的步骤S11的流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的步骤S12的流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的步骤S13的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的步骤S15的流程图。
图6是根据一示例性实施例示出的步骤S16的流程图。
图7是根据一示例性实施例示出的电动平台步进式移动的大面积刻写的示意图。
图8是根据一示例性实施例示出的电动平台同步式移动的大面积刻写的示意图。
图9是根据一示例性实施例示出的一种基于转镜的激光直写系统的刻写装置的框图。
图10是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
图1是根据一示例性实施例示出的一种基于转镜的激光直写系统的刻写方法的流程图，如图1所示，该方法应用于基于转镜的激光直写系统中，可以包括以下步骤：
步骤S11：构建光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合关系；
步骤S12：获取转镜扫描有效区域内的光功率分布情况；
步骤S13：根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围；
步骤S14：根据所述单次刻写视场范围，对待刻写文件进行分割，得到至少一个子文件；
步骤S15：对所述子文件进行灰度补偿矫正，得到刻写数据文件；
步骤S16：根据刻写方向的偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换；
步骤S17：根据变换后的行初始位置坐标和所述拟合关系，利用基于转镜的激光直写系统进行刻写。
由上述实施例可知，本申请获取转镜扫描有效区域内的光功率分布情况，根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围，解决了由光强不稳定造成的刻写不均匀的问题；对根据单次刻写视场范围分割得到的子文件进行灰度补偿矫正，使得刻写的效果更加均匀；根据刻写方向的偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换，改善了因为扫描方向与电动平台水平方向的角度偏差和扫描速度与步进速度同步的因素共同影响带来的实际运动角度偏差，使得最终无论是在单视场范围内刻写还是大面积刻写都能较大程度的提高刻写准确率。
在步骤S11的具体实施中，构建光功率和声光调制器（AOM）的输入电压之间的拟合关系；
具体地，如图2所示，此步骤可以包括以下子步骤：
步骤S21：根据声光调制器的输入电压的范围，设置步进值；
具体地，AOM电压的范围为0-5V，在具体实施中，将步进值设置得越小则采样次数越多，结果越准确，因此可设置步进值的范围为0.01-0.1。
步骤S22：根据所述步进值，将所述输入电压自最低输入电压逐步增大，并记录对应的光功率值；
具体地，根据AOM电压的范围，以所述步进值递增AOM电压直至最大上限
Figure 972714DEST_PATH_IMAGE001
，依 次测试AOM不同输入电压时激光的光功率情况，并对实验数据进行存储，存储所有采集到的 AOM输入电压与对应的激光的光功率数据对
Figure 421013DEST_PATH_IMAGE002
，由于AOM输入的电压与激光的光功率 并不是简单的线性光系，通过在采样时缩小步进值可以近似认为
Figure 731908DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 658276DEST_PATH_IMAGE003
之 间的输入电压与光功率之间为线性关系，同时因为光刻胶的特性是与光功率直接相关而并 非AOM输入电压，而转镜系统的激光控制往往通过AOM输入电压来完成，因此需要构建出两 者之间的关系来更好的控制转镜系统刻写。
步骤S23：根据所述输入电压和对应的光功率值，构建光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合关系。
具体地，所述拟合关系的公式如下：
Figure 754539DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 108160DEST_PATH_IMAGE005
为光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合函数，
Figure 906352DEST_PATH_IMAGE006
为光功率，
Figure 636410DEST_PATH_IMAGE005
为AOM的输入电压，
Figure 584250DEST_PATH_IMAGE007
为AOM输入电压为
Figure 108772DEST_PATH_IMAGE008
时的光功率值，
Figure 659839DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 678742DEST_PATH_IMAGE010
。
在步骤S12的具体实施中，获取转镜扫描有效区域内的光功率分布情况；
具体地，如图3所示，此步骤可以包括以下子步骤：
步骤S31：将所述转镜扫描有效区域分割为若干子区域；
具体地，给AOM输入最大电压
Figure 733286DEST_PATH_IMAGE001
，选择间距
Figure 694289DEST_PATH_IMAGE011
d分割整个转镜扫描有效区域为一 个个子区域，以子区域为单位测量有效区域内的光功率分布情况。
步骤S32：将每个子区域的中间位置对应的光功率作为所述子区域的光功率；
具体地，通常有效区域的中间位置的光功率最强，中间位置两侧逐渐减弱，因此中间子区域采集的光功率往往较强，而两侧的子区域往往较弱，为了得到较为精准的结果，通常会多次采样子区域的中间位置的光功率情况，然后取平均值来作为子区域的光功率值。
步骤S33：将所有子区域的光功率设置为转镜扫描有效区域内的光功率分布情况。
具体地，存储所有子区域的光功率值，得到整个有效区域的光功率分布情况，以供后续步骤使用。
在步骤S13的具体实施中，根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围；
具体地，如图4所示，此步骤可以包括以下子步骤：
步骤S41：根据所述光功率分布情况，删除光功率小于所述预定刻写光功率的子区域；
具体地，根据刻写要求，设置刻写光功率
Figure 467073DEST_PATH_IMAGE012
，其中
Figure 24087DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 198716DEST_PATH_IMAGE014
指的是光功率 的最小阈值，即激光能够在光刻胶发生固化的最小光功率，根据得到的光功率分布情况，删 除光功率小于
Figure 65041DEST_PATH_IMAGE012
的子区域，记录剩余的子区域信息。
步骤S42：将剩余子区域的总长度设置为所述单次刻写视场范围。
具体地，将剩余子区域的总长度作为单次刻写视场宽度，由于y方向的刻写主要通 过移动电动平台来实现，因此单视场的高度通常为刻写结构本身的高度，而单视场的宽度 由于转镜有效区域的限制因此需要寻找合适的宽度，对于大面积的刻写通常需要拼接用多 个单视场拼接来实现，其中剩余子区域的总长度为剩余子区域的数量与间距
Figure 325121DEST_PATH_IMAGE011
d的乘积。
在步骤S14的具体实施中，根据所述单次刻写视场范围，对待刻写文件进行分割，得到至少一个子文件；
具体地，待刻写文件可以为JPG、BMP、PNG、TIFF、GDSII等，根据预期尺寸、像素点大小等将待刻写文件解析为数据矩阵，根据单次刻写视场范围对数据矩阵进行分割生成至少一个子文件。
在步骤S15的具体实施中，对所述子文件进行灰度补偿矫正，得到刻写数据文件；
具体地，如图5所示，此步骤可以包括以下子步骤：
步骤S51：分别计算所述剩余子区域的光功率值与所述剩余子区域中的最大光功率值之间的差值；
具体地，计算剩余子区域的光功率值与剩余子区域中最大光功率之间的差值，得 到
Figure 951406DEST_PATH_IMAGE015
。
步骤S52：将所述差值转化为灰度差；
具体地，将光功率差值
Figure 980542DEST_PATH_IMAGE015
转化为灰度差
Figure 283347DEST_PATH_IMAGE016
，并记录信息。
其中刻写光功率与灰度值之间的拟合关系为式中
Figure 765144DEST_PATH_IMAGE017
其中
Figure 944189DEST_PATH_IMAGE018
为刻写系统最大输出功率，
Figure 827831DEST_PATH_IMAGE019
为测试中能刻写出的最小刻写功率，r 为指数，x为灰度像素值。
步骤S53：对所述子文件中每行像素值逐个与所述灰度差相减，得到刻写灰度信息；
具体地，将单次刻写视场的每行数据像素值逐个分别与
Figure 301538DEST_PATH_IMAGE016
相减，结果为刻写灰度信息。对刻写数据进行灰度补 偿矫正可以使每个点的光功率尽可能的相同，最终的刻写出的效果更加均匀。
步骤S54：若所述子文件的数量大于等于2，则对所述刻写灰度信息之间的拼接处的灰度进行二次灰度补偿矫正，得到刻写数据文件；
具体地，若所述子文件的数量大于等于2，则子文件之间存在拼接处，需要对拼接处的灰度进行二次灰度补偿矫正，以使得拼接处更加平滑完整，在一实施例中，利用拟合算法对拼接处进行二次灰度矫正，二次灰度矫正的拟合算法为式中
Figure 270631DEST_PATH_IMAGE020
Figure 238718DEST_PATH_IMAGE021
式中dist为当前拼接位置，L为拼接尺寸，r为函数指数，
Figure 242446DEST_PATH_IMAGE022
为灰度像素值，
Figure 887054DEST_PATH_IMAGE023
为 拟合后的像素值，其中
Figure 94175DEST_PATH_IMAGE024
。
其中，对于涉及拼接的单视场的右侧和下侧边缘处采用公式（1）处理，对于左侧和上侧边缘位置采用公式（2）进行处理，对于多个视场间拼接的重复重叠区域，需对该区域的数据进行处理，对位于单视场拼接上侧边缘的右侧和上侧边缘的左侧位置的重复区域不进行数据处理。
具体地，对于多个子文件的情况，通过对拼接处边缘数据进行二次灰度矫正，可以一定程度的解决拼接痕迹明显，使得拼接处刻写效果更加平滑更加均匀。
在步骤S16的具体实施中，根据刻写方向的偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换；
具体地，如图6所示，此步骤可以包括以下子步骤：
步骤S61：获取电动平台水平方向与扫描方向的第一夹角及扫描方向与电动平台移动速度和扫描速度的合速度方向的第二夹角；
具体地，电动平台水平方向与扫描方向的夹角为α，扫描方向与电动平台移动速度 与扫描速度的合速度方向的夹角
Figure 584063DEST_PATH_IMAGE025
。
步骤S62：将所述第一夹角与第二夹角相加，得到刻写方向的偏转角度；
具体地，刻写方向的偏转角度θ=α+β。由于刻写方向与理想中的刻写方向并不一致存在一定角度偏差，因此直接使用文件中的位置坐标直接刻写会导致实际刻写出的效果往往很差，尽管行与行之间水平坐标相同也依然对不齐以及单视场拼接错位等问题，因此该角度对后续步骤十分重要，利用该角度对坐标位置进行坐标变换可以解决以上问题。
步骤S63：根据所述偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换。
具体地，坐标转换的公式为：
Figure 442297DEST_PATH_IMAGE026
Figure 257806DEST_PATH_IMAGE027
式中是
Figure 952224DEST_PATH_IMAGE028
,
Figure 511381DEST_PATH_IMAGE029
为行初始位置的原始坐标，
Figure 224122DEST_PATH_IMAGE030
,
Figure 944954DEST_PATH_IMAGE031
为坐标系转换后的 行初始位置的坐标。
图7是根据一示例性实施例示出的电动平台步进式移动的大面积刻写的示意图，其中图7中的（a）图为理想情况下的刻写示意图，图7中的（b）图为未根据上述公式进行坐标变换的刻写示意图，图7中的（c）图为使用上述公式进行坐标变换的刻写示意图，假设电动平台与光束夹角为α，由于是在刻写完该行后才控制电动平台移动到下一行刻写位置，即扫描每行时电动平台速度为0，实际运动方向与扫描方向偏角为0，即偏转角度为α，图7中的（a）图为理想情况下刻写的效果，理想情况下没有偏转角度误差，图7中的（c）图为使用本发明设计的方法示意图，与图7中的（b）图中未使用该公式相比，本发明所提出的方法可以解决电动平台与扫描方向存在夹角误差时引发的刻写效果差异，从而提高激光直写系统在步进式移动电动平台完成大面积刻写过程中的刻写成功率。
图8是根据一示例性实施例示出的电动平台同步式移动的大面积刻写的示意图，其中图8中的（a）图为理想情况下的刻写示意图，图8中的（b）图为未根据上述公式进行坐标变换的刻写示意图，图8中的（c）图为使用上述公式进行坐标变换的刻写示意图，同步式移动是指在扫描过程中电动平台也在移动，此方式可以提高刻写速度，假设电动平台与扫描方向偏角为α，实际运动方向与扫描方向偏角为β，即刻写实际偏转角度为α+β，图8中的（a）图为理想情况下刻写的效果，理想情况下没有偏转角度误差，图8中的（c）图为使用本发明设计的方法示意图，与图8中的（b）图中未使用本方法示意图相比，该方法可以解决实际运动方向与扫描方向存在夹角误差时引发的刻写效果差异，从而提高激光直写系统在同步式移动电动平台完成大面积刻写过程中的刻写成功率。
在步骤S17的具体实施中，根据变换后的行初始位置坐标和所述拟合关系，根据光功率与AOM输入电压之间的拟合关系，利用基于转镜的激光直写系统进行刻写；
具体地，以转镜为扫描模块，通过移动电动平台在刻写材料上进行刻写，所述刻写 材料为光刻胶，以玻璃或者硅为基底。所有的刻写均通过光功率精细控制整个刻写过程，根 据光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合关系，由于AOM输入的电压与激光的光功率 并不是简单的线性光系，通过在采样时缩小步进值可以近似认为
Figure 389317DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 486586DEST_PATH_IMAGE003
之 间的输入电压与光功率之间为线性关系，同时因为光刻胶的特性是与光功率直接相关而并 非AOM输入电压，而转镜系统的激光控制往往通过AOM输入电压来完成，因此需要使用步骤 S11构建出的两者之间的关系可以更好的控制转镜系统更加精准的刻写，在解析刻写数据 时，将数据中的灰度信息转换为光功率，根据光功率与AOM输入电压拟合关系计算出AOM输 入电压值，从而得到AOM输入电压的序列，进而控制转镜装置完成刻写。
与前述的基于转镜的激光直写系统的刻写方法的实施例相对应，本申请还提供了基于转镜的激光直写系统的刻写装置的实施例。
图9是根据一示例性实施例示出的一种基于转镜的激光直写系统的刻写装置框图。参照图9，该装置应用于基于转镜的激光直写系统中，可以包括：
构建模块21，用于构建光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合关系；
获取模块22，用于获取转镜扫描有效区域内的光功率分布情况；
确定模块23，用于根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围；
分割模块24，用于根据所述单次刻写视场范围，对待刻写文件进行分割，得到至少一个子文件；
灰度补偿矫正模块25，用于对所述子文件进行灰度补偿矫正，得到刻写数据文件；
坐标变换模块26，用于根据刻写方向的偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换；
刻写模块27，用于根据变换后的行初始位置坐标和所述拟合关系，利用基于转镜的激光直写系统进行刻写。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
相应的，本申请还提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述的基于转镜的激光直写系统的刻写方法。如图10所示，为本发明实施例提供的一种基于转镜的激光直写系统的刻写方法所在任意具备数据处理能力的设备的一种硬件结构图，除了图10所示的处理器、内存、以及网络接口之外，实施例中装置所在的任意具备数据处理能力的设备通常根据该任意具备数据处理能力的设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。
相应的，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如上述的基于转镜的激光直写系统的刻写方法。所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的任意具备数据处理能力的设备的内部存储单元，例如硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是风力发电机的外部存储设备，例如所述设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡（Smart Media Card，SMC）、SD卡、闪存卡（Flash Card）等。进一步的，所述计算机可读存储介还可以既包括任意具备数据处理能力的设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述任意具备数据处理能力的设备所需的其他程序和数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种基于转镜的激光直写系统的刻写方法，其特征在于，包括：
构建光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合关系；
获取转镜扫描有效区域内的光功率分布情况；
根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围；
根据所述单次刻写视场范围，对待刻写文件进行分割，得到至少一个子文件；
对所述子文件进行灰度补偿矫正，得到刻写数据文件；
根据刻写方向的偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换；
根据变换后的行初始位置坐标和所述拟合关系，利用基于转镜的激光直写系统进行刻写。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合关系，包括：
根据声光调制器的输入电压的范围，设置步进值；
根据所述步进值，将所述输入电压自最低输入电压逐步增大，并记录对应的光功率值；
根据所述输入电压和对应的光功率值，构建光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合关系。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取转镜扫描有效区域内的光功率分布情况，包括：
将所述转镜扫描有效区域分割为若干子区域；
将每个子区域的中间位置对应的光功率作为所述子区域的光功率；
将所有子区域的光功率设置为转镜扫描有效区域内的光功率分布情况。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围，包括：
根据所述光功率分布情况，删除光功率小于所述预定刻写光功率的子区域；
将剩余子区域的总长度设置为所述单次刻写视场范围。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述子文件进行灰度补偿矫正，得到刻写数据文件，包括：
分别计算所述剩余子区域的光功率值与所述剩余子区域中的最大光功率值之间的差值；
将所述差值转化为灰度差；
对所述子文件中每行像素值逐个与所述灰度差相减，得到刻写灰度信息；
若所述子文件的数量大于等于2，则对所述刻写灰度信息之间的拼接处的灰度进行二次灰度补偿矫正，得到刻写数据文件。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据刻写方向的偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换，包括：
获取电动平台水平方向与扫描方向的第一夹角及扫描方向与电动平台移动速度和扫描速度的合速度方向的第二夹角；
将所述第一夹角与第二夹角相加，得到刻写方向的偏转角度；
根据所述偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换。
7.一种基于转镜的激光直写系统的刻写装置，其特征在于，包括：
构建模块，用于构建光功率和声光调制器的输入电压之间的拟合关系；
获取模块，用于获取转镜扫描有效区域内的光功率分布情况；
确定模块，用于根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围；
分割模块，用于根据所述单次刻写视场范围，对待刻写文件进行分割，得到至少一个子文件；
灰度补偿矫正模块，用于对所述子文件进行灰度补偿矫正，得到刻写数据文件；
坐标变换模块，用于根据刻写方向的偏转角度，对每个刻写数据文件的行初始位置坐标进行坐标变换；
刻写模块，用于根据变换后的行初始位置坐标和所述拟合关系，利用基于转镜的激光直写系统进行刻写。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，根据预定刻写光功率和所述光功率分布情况，确定单次刻写视场范围，包括：
根据所述光功率分布情况，删除光功率小于所述预定刻写光功率的子区域；
将剩余子区域的总长度设置为所述单次刻写视场范围。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
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