激光直接写入技术是制作二元光学掩模和二元光学元件的主要方法。用于光刻的激光输出功率的稳定性对于保证二元光学器件的加工质量是十分重要的,要求激光输出功率非常稳定。然而激光器受很多外界因素影响,导致输出功率会产生噪声,这直接影响光刻胶上的直写微细图形质量,从而最终影响二元光学器件的衍射效率。一方面相同转速下,在不同半径的环带上进行曝光时,随着被曝光环带直径的增大,光刻胶上单位面积时间内所接收的曝光量将减小,另一方面由于系统所用的激光器的光功率输出有较大的起伏,基线也产生漂移。因此,为了在整个基片上加工出宽度、深度一致的线条,必须对激光输出光功率进行控制以达到恒定功率输出并且连续可调。本文利用声光调制器对He-Cd激光器的输出功率进行控制,首先利用系统辨识的方法获得声光调制器的数学模型,然后借助仿真环境设计出合理的控制参数,从而得到高稳定度的光强稳定控制电路。具体内容如下:1.分析声光调制器的工作原理,为使光功率控制系统的响应达到预期的效果,在MATLAB环境下辨识出声光调制器的数学模型,获得声光调制器的传递函数。2.借助SIMULINK工具箱,利用辨识出的声光调制器模型设计出控制系统的仿真模型,得到实用的控制系统,采用广泛应用的PID控制算法对其进行控制,并对控制器进行参数整定。3.设计基于DSP的信号采集及光功率控制系统硬件电路。DSP信号采集与控制电路是反馈控制系统的核心,它实现以下功能:对光电转换电路的输出信号进行滤波、采样、A/D转换、处理、运算(主要是PID算法)、D/A转换,最后输出反馈控制信号控制声光调制器的调制电压。4.分析控制系统各个单元的性能,测量并对比受控前后的光强漂移,分析激光输出功率随时间变化的稳定性的影响因素,调整控制器参数提高精度。