Thiết kế và chế tạo cách tử 2D dùng trong hệ thống đo lường đa chiều

Bài viết Thiết kế và chế tạo cách tử 2D dùng trong hệ thống đo lường đa chiều trình bày quy trình từ nghiên cứu đến thiết kế, chế tạo một loại cách tử 2D có bước 5 μm để sử dụng trong một hệ thống đo lường đa chiều.

Điện tử – Vật lý – Đo lường Thiết kế chế tạo cách tử 2D dùng hệ thống đo lường đa chiều Lê Vũ Nam*, Mai Nguyệt Công Viện Vật lý kỹ thuật, Viện KH-CN quân * Email: lvnam185@gmail.com Nhận bài:10/8/2022; Hoàn thiện: 16/11/2022; Chấp nhận đăng: 28/11/2022; Xuất bản: 23/12/2022 DOI: https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2022.138-145 TÓM TẮT Cách tử 2D bước dài có nhiều ứng dụng quan trọng, đặc biệt hệ thống đo lường xác Phương pháp vân giao thoa khắc tia ion truyền thống chế tạo loại cách tử gặp vấn đề hệ thống phơi sáng Bài báo trình bày quy trình từ nghiên cứu đến thiết kế, chế tạo loại cách tử 2D có bước μm để sử dụng hệ thống đo lường đa chiều Trong đó, yêu cầu sử dụng, trình độ gia cơng sử dụng phần mềm ETA để thiết kế, lựa chọn tham số chi tiết cách tử Lựa chọn hệ thống phơi sáng để giải vấn đề hệ thống cũ gặp phải chế tạo cách tử bước dài Thông qua phân tích tính tốn để điều chỉnh hệ thống, tối ưu quang sai giao thoa để tối ưu sai số đường cách tử Từ đó, chúng tơi hồn thành việc thiết kế chế tạo cách tử 2D với sai số đường cách tử đạt tới 0,03 λ phạm vi 65 mm × 65 mm, thơng số đảm bảo u cầu Từ khố: Cách tử 2D; Đo lường xác; Gia cơng xác MỞ ĐẦU Cách tử quang học 2D (gọi tắt cách tử 2D cách tử) loại linh kiện quang học sử dụng phổ biến khí xác lĩnh vực kỹ thuật yêu cầu độ xác cao Cách tử thường có dạng mỏng bề mặt có khắc ma trận chi tiết với chu kỳ từ hàng trăm nm đến hàng chục μm, theo hai hướng khác (chu kỳ gọi bước cách tử) Do có đặc điểm cấu tạo mà cách tử có đặc tính quan trọng nhiễu xạ ánh sáng, tách tia sáng thành nhiều tia Nhờ đó, ứng dụng hệ thống đo lường xác, hệ thống phân tích quang phổ hệ thống làm lạnh nguyên tử, [1-8] Đo lường xác kỹ thuật nước phát triển giới đặc biệt trọng, có vai trị định phát triển nhiều lĩnh vực công nghệ cao gia cơng xác, chế tạo xác, [7-10] Hiện có nhiều hệ thống đo lường sử dụng cách tử 2D làm trọng tâm đạt nhiều ưu vượt trội so với phương pháp truyền thống Nguyên lý hoạt động hệ thống đo lường dựa cách tử 2D dựa đo đạc pha giao thoa tia nhiễu xạ tạo cách tử để tính tốn khoảng cách dịch chuyển góc xoay mục tiêu Mỗi hệ thống có đặc trưng riêng với kết cấu hệ thống nguyên lý khác rõ rệt [1-4,11-13] Những hệ thống đo độ dịch chuyển khơng gian ba chiều độ dịch chuyển góc xoay Trong hệ thống cách tử có đặc điểm chung bước cách tử tương đối dài, lớn μm, đồng thời có yêu cầu cao với độ xác đường cách tử Trong báo này, cần tiến hành nghiên cứu chế tạo loại cách tử 2D với tiêu kỹ thuật đảm bảo để sử dụng hệ thống đo lường độ tự dựa gương mục tiêu lăng kính-cách tử (Trong phần giới thiệu cụ thể hệ thống này) Hiện nay, phương pháp chế tạo cách tử vân giao thoa khắc tia ion sử dụng rộng rãi để chế tạo cách tử với độ xác đường cách tử cao [14-16] Tuy vậy, hệ thống phơi sáng truyền thống thích hợp để chế tạo cách tử có bước ngắn μm, gặp vấn đề lắp đặt hệ thống chất lượng phơi sáng chế tạo cách tử có bước dài dùng đo lường Đồng thời, tối ưu hóa sai số đường cách tử vấn đề quan trọng, 138 L V Nam, M N Công, “Thiết kế chế tạo cách tử 2D dùng hệ thống đo lường đa chiều.” Nghiên cứu khoa học cơng nghệ có tính đặc thù riêng gắn với hệ thống phơi sáng khác cần nghiên cứu giải Như vậy, vấn đề cần phải đối mặt báo cần sử dụng hệ thống phơi sáng phù hợp để chế tạo loại cách tử 2D bước dài, điều chỉnh để cách tử có sai số đường cách tử đủ nhỏ, hiệu suất tia nhiễu xạ đủ lớn để sử dụng hệ thống đo lường độ tự nêu CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁCH TỬ 2.1 Cơ sở lý thuyết 2.1.1 Yêu cầu thông số kỹ thuật cách tử Hình sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống đo lường độ tự dựa gương mục tiêu lăng kính-cách tử (gọi tắt hệ thống đo lường đa chiều) [17] Một phận có vai trị định với nguyên lý làm việc hệ thống gương mục tiêu lăng kính-cách tử, tạo cách gắn cách tử 2D với lăng kính góc vng Thơng qua đo đạc thơng số độ lệch pha tia phản hồi lại gương mục tiêu tính độ dịch chuyển góc xoay gương Hệ thống đưa kết đo với độ xác cao phạm vi đo xa Căn vào nguyên lý hoạt động, yêu cầu sử dụng hệ thống đo lường đưa yêu cầu thông số kỹ thuật cách tử, bao gồm yêu cầu bước cách tử, sai số đường cách tử hệ số nhiễu xạ tia nhiễu xạ Hình Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống đo lường đa chiều dựa cách tử 2D[17] Cách tử 2D cách tử loại thấu xạ, dùng cho bước sóng 1.550 nm, cần lựa chọn vật liệu đế cách tử có hệ số thấu xạ cao ứng với bước sóng Căn yêu cầu hệ thống, cụ thể góc nhiễu xạ chùm tia nhiễu xạ bậc 1, tính tốn lựa chọn bước cách tử μm Yêu cầu kích thước đế cách tử 100 mm × 100 mm, phạm vi làm việc 50 mm × 50 mm, phạm vi sai số đường cách tử phải nhỏ 0,05 λ Để nâng cao tỉ lệ tín tạp, yêu cầu cách tử điều kiện làm việc phải có lượng tia thấu xạ bậc tia bậc lớn có giá trị gần Ngồi ra, để phù hợp với yêu cầu làm việc hệ thống đo lường này, hai hướng chu kỳ cách tử phải vng góc với Tóm lại, thông số kỹ thuật cần đạt cách tử gồm: a) Thơng số chính: + Cách tử dạng thấu xạ có bước μm, kích thước phạm vi làm việc 50 mm × 50 mm; + Trong phạm vi làm việc, sai số đường cách tử nhỏ 0,05 λ b) Thông số phụ: + Năng lượng tia tới tập trung tối đa vào tia thấu xạ bậc tia bậc 1, đồng thời lượng phân bổ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Hội thảo Quốc gia FEE, 12 - 2022 139 Điện tử – Vật lý – Đo lường 2.1.2 Tính tốn, thiết kế tham số cách tử Việc tính tốn thiết kế cách tử thực trước tiến hành chế tạo cách tử, sở tiền đề cho trình chế tạo, kết thiết kế tốt điều kiện cần để chế tạo tốt cách tử Khi thiết kế, vào yêu cầu loại cách tử, thông số kỹ thuật điều kiện làm việc khác, sử dụng phần mềm mơ phỏng, tính tốn tối ưu hóa tham số kỹ thuật cách tử (chủ yếu chi tiết cách tử), để cách tử đạt thơng số sử dụng mong muốn Ở đây, cách tử chúng tơi thiết kế có chi tiết cách tử hình lăng trụ, với hình chiếu phủ ba dạng Hình Ở có tham số kỹ thuật cần kiểm sốt, độ cao độ chiếm (phản ánh độ rộng cạnh hình chiếu phủ) chi tiết [14] Hình Hình chiếu phủ chi tiết cách tử 2D dạng lăng trụ Nguyên lý mơ phỏng, tính tốn cách tử dựa lý thuyết nhiễu xạ ánh sáng cần thực phần mềm chuyên dụng, trình sử dụng phần mềm cần phải lập trình câu lệnh, địi hỏi nắm thơng số cần có kinh nghiệm việc thiết kế Ở đây, sử dụng phần mềm ETA để thiết kế cách tử, phần mềm thiết kế cách tử có hiệu tốt, viết giáo sư Li Li Feng Phòng thí nghiệm Quang điện tử, trường Đại học Thanh Hoa, Trung Quốc [18] Sau nhập tham số có sẵn điều kiện làm việc, bước cách tử, vật liệu đế cách tử, vào phần mềm, mơ q trình hoạt động cách tử tính tốn hiệu suất nhiễu xạ tương ứng với giá trị tham số chi tiết cách tử, từ người dùng vào yêu cầu để chọn tham số chi tiết phù hợp 2.1.3 Lựa chọn hệ thống phơi sáng điều chỉnh tối ưu sai số đường cách tử Như trình bày mục Mở đầu, hệ thống phơi sáng truyền thống dùng trình chế tạo cách tử quang học khơng thích hợp với việc chế tạo cách tử có bước μm, cần lựa chọn hệ thống phù hợp Trên sở cấu trúc hệ thống phơi sáng truyền thống, cải tiến đề xuất hệ thống phơi sáng đặt tên “Hệ thống phơi sáng đồng thấu kính nguồn sáng kép”, cấu tạo Hình 3[19] Hình Hệ thống phơi sáng đồng thấu kính nguồn sáng kép[19] Trong hình trên, tia laze từ nguồn lăng kính phân cực PBS tách làm hai tia đến gương M1 M2, sau điều chỉnh, khuếch đại lọc lỗ kim P1, P2 để qua 140 L V Nam, M N Công, “Thiết kế chế tạo cách tử 2D dùng hệ thống đo lường đa chiều.” Nghiên cứu khoa học công nghệ thấu kính L, chúng giao thoa mặt đế cách tử S phía sau thấu kính để hình thành vân giao thoa phơi sáng cách tử Do đặc điểm hai chùm giao thoa sử dụng chung thấu kính nên hệ thống dễ tạo góc giao thoa hẹp, từ dễ dàng chế tạo cách tử bước dài Hệ thống có kết cấu gọn sử dụng linh kiện, ổn định q trình phơi sáng Chúng tơi tiến hành việc điều chỉnh hệ thống để tối ưu hóa quang sai giao thoa Thơng qua phân tích mối quan hệ quang sai giao thoa vị trí lỗ kim hệ thống phơi sáng, chúng tơi tìm mối liên hệ chúng, từ tiến hành điều chỉnh vị trí lỗ kim để giảm thiểu tối đa quang sai giao thoa Thí nghiệm đạt kết tốt, phù hợp với lý thuyết, cách tử tạo có sai số đường cách tử đủ nhỏ để đáp ứng yêu cầu Hình phân bố sai số đường cách tử phạm vi 65 mm × 65 mm cách tử tạo ra, thấy sai số khoảng 0,03 λ, chứng tỏ hệ thống hồn tồn đảm bảo u cầu Hình Phân bố sai số đường cách tử bề mặt cách tử sau tối ưu 2.2 Chuẩn bị chế tạo 2.2.1 Lựa chọn kết thiết kế cách tử Hình Kết mơ thơng số kỹ thuật cách tử Trên sở kết mô phần mềm thiết kế cách tử, vào trình độ gia cơng thực tế nay, chọn kết mô tham số cách tử Hình Trong hình, trục hoành độ cao chi tiết cách tử (cũng độ sâu mà khắc), trục tung độ chiếm chi tiết, hai tham số kiểm sốt cơng đoạn trình chế tạo Các đường đồng mức màu đỏ để hiệu suất nhiễu xạ tia bậc 1, đường màu đen để hiệu suất tia thấu xạ bậc 0, chọn khu vực phía hình chữ nhật màu xanh dương khu vực cho kết đảm bảo yêu cầu Trong khu vực này, phạm vi Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Hội thảo Quốc gia FEE, 12 - 2022 141 Điện tử – Vật lý – Đo lường độ cao chi tiết từ 1,390 μm -1,475 μm, phạm vi độ chiếm từ 0,44-0,52, lúc hiệu suất tia gần đạt tới khoảng 14 % 2.2.2 Lắp đặt hệ thống phơi sáng, chuẩn bị thiết bị, nguyên vật liệu Hệ thống phơi sáng đồng thấu kính nguồn sáng kép lắp đặt dựa theo sơ đồ thiết kế dùng để phơi sáng chế tạo cách tử Hệ thống lắp đặt xong có bố cục Hình 6, L thấu kính, S đế cách tử (đặt phía sau thấu kính), P1, P2 lỗ kim lọc tia laze, R1, R2 hai gương phản xạ, PBS lăng kính phân cực Thấu kính L sử dụng thấu kính có mặt phi cầu để hạn chế quang sai chùm tia chuẩn trực, có độ 300 mm, tiêu cự khoảng 1,4 m, tổng chiều dài hệ thống phơi sáng m, rộng 0,5 m Tia laze sử dụng có bước sóng 413 nm, góc giao thoa tương ứng 2,37° Hình Hệ thống phơi sáng cách tử lắp đặt Bên cạnh đó, chúng tơi cịn chuẩn bị đế cách tử làm từ thủy tinh SiO2, thủy tinh vừa đảm bảo yêu cầu sử dụng đồng thời có giá thành rẻ, dễ gia cơng Chuẩn bị thiết bị để thực công đoạn chế tạo cách tử máy phủ lớp cảm quang, bể ăn mòn, máy khắc chùm tia ion Các loại vật tư chất cảm quang, dung dịch ăn mịn, loại khí Ar, N (để cung cấp cho máy khắc ion), loại axit để tẩy rửa cách tử chuẩn bị đầy đủ trước trình chế tạo bắt đầu QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Quá trình chế tạo cách tử Sau thiết kế xong cách tử làm xong công tác chuẩn bị tiến hành chế tạo cách tử Quy trình chế tạo tuân theo quy trình chế tạo cách tử 2D thơng thường, số cơng đoạn khơng có đặc biệt khơng cần nhấn mạnh khơng trình bày cụ thể Khái quát bước q trình chế tạo sau: 1) Chuẩn bị đế cách tử: Sau gia công đế cách tử đạt kích thước độ nhẵn theo yêu cầu, tiến hành làm mặt đế để đảm bảo độ phục vụ cho công đoạn sau; 2) Phủ lớp cảm quang: Một lớp cảm quang mỏng khoảng μm phủ lên bề mặt đế, trình phủ phải đảm bảo để lớp cảm quang dàn tồn bề mặt có độ kết dính chắn với mặt đế 3) Phơi sáng: Sử dụng hệ thống phơi sáng lắp đặt tiến hành phơi sáng bề mặt cách tử phủ lớp cảm quang, lớp cảm quang ghi lại hình ảnh vân giao thoa, tính chất hóa học lớp cảm quang bị phơi sáng bị thay đổi 142 L V Nam, M N Công, “Thiết kế chế tạo cách tử 2D dùng hệ thống đo lường đa chiều.” Nghiên cứu khoa học cơng nghệ 4) Q trình ăn mịn: Do phơi sáng làm thay đổi tính chất lớp cảm quang dẫn đến chúng dễ bị ăn mòn dung dịch ăn mịn, loại bỏ phần phơi sáng, giữ lại phần chưa bị phơi sáng, từ hình thành hình dạng vân giao thoa dạng lập thể, lớp mặt nạ bảo vệ mặt đế sở để khắc cách tử 5) Khắc tia ion: Sau thu lớp mặt nạ cảm quang, sử dụng chùm tia ion bắn trực tiếp vào bề mặt lớp cảm quang, tác dụng bảo vệ lớp mặt nạ cảm quang để từ in hình ảnh lên bề mặt đế cách tử, hình thành cấu trúc chi tiết cách tử 6) Làm sạch, tẩy rửa: Sử dụng dung dịch axit đậm đặc để tẩy rửa cách tử sau gia công để loại bỏ tạp chất, cặn đọng lại 3.2 Kết kiểm nghiệm Sau trình chế tạo, thu cách tử với bước μm, sai số đường cách tử toàn bề mặt 0,03 λ, thông số chi tiết cách tử độ cao chi tiết đạt 1560 nm, độ chiếm đạt 0,4, gần với giá trị thiết kế Lúc này, tiến hành đo kiểm nghiệm hiệu suất nhiễu xạ tia sau: Tia thấu xạ bậc đạt 15 %, tia nhiễu xạ bậc đạt 11 % Sử dụng kính hiển vi điện tử chụp bề mặt chi tiết cách tử cho kết Hình Hình hình ảnh chụp bao quát ngoại quan cách tử tia nhiễu xạ có chùm tia laze đỏ chiếu vng góc vào Hình Cấu tạo chi tiết bề mặt cách tử chụp kính hiển vi điện tử (Phóng đại 10.000 X) Hình Ngoại quan hiệu ứng nhiễu xạ cách tử 3.3 Thảo luận Thơng qua trình nghiên cứu, thiết kế chế tạo, chế tạo thành công cách tử 2D với tham số đảm bảo yêu cầu phương pháp vân giao thoa khắc tia ion Cách tử có sai số đường cách tử nhỏ so với loại cách tử bước dài trước Các phương pháp khắc lưỡi dao khí truyền thống khơng thể đạt đến độ xác vậy, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Hội thảo Quốc gia FEE, 12 - 2022 143 Điện tử – Vật lý – Đo lường đem so sánh với phương pháp chế tạo cách tử thông qua khắc trực tiếp tia laze phương pháp chúng tơi sử dụng có giá thành chế tạo thấp nhiều, phạm vi ứng dụng rộng rãi Tuy vậy, thơng số phụ giá trị hiệu suất nhiễu xạ tia sai lệch so với giá trị thiết kế Lý giải cho vấn đề nguyên nhân sau: a) Khi thiết kế lựa chọn hình dạng chi tiết cách tử lăng trụ, nhiên kết chụp kính hiển vi điện tử Hình thấy cấu trúc chi tiết thực tế khác nhiều so với lý thuyết, chi tiết không đồng nhau, điều ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất nhiễu xạ cách tử, làm cho kết không thiết kế; b) Các yếu tố hấp thụ lượng đế cách tử, tán xạ cấu trúc nhỏ bề mặt cách tử dù nhỏ làm giảm hiệu suất nhiễu xạ tia nhiễu xạ Để giải vấn đề kiến nghị chủ yếu tập trung vào nguyên nhân thứ cải thiện hình dạng chi tiết cách tử để gần với hình dạng thiết kế Một hướng thực thi kiểm sốt tốt q trình phơi sáng, việc khóa vân giao thoa nâng cao đáng kể ổn định vân từ nâng cao chất lượng chi tiết cách tử KẾT LUẬN Trong báo này, chế tạo thành cơng cách tử 2D có bước μm phương pháp vân giao thoa khắc tia ion Cách tử chế tạo có phạm vi khả dụng 65 mm × 65 mm, với sai số đường cách tử có 0,03 λ Các thơng số hiệu suất nhiễu xạ đảm bảo yêu cầu sử dụng hệ thống đo lường đa chiều Ngoài việc chế tạo cách tử 2D dùng cho hệ thống đề cập báo, quy trình cơng nghệ chế tạo cách tử 2D cịn áp dụng để chế tạo nhiều loại cách tử bước dài khác dùng hệ thống đo lường khác ứng dụng khác chụp ảnh quang phổ, làm lạnh nguyên tử Mặc dù cách tử chế tạo đáp ứng yêu cầu sử dụng, vấn đề tối ưu cải thiện hình dạng kích thước chi tiết cách tử cần nghiên cứu thêm Điều định cơng đoạn phơi sáng, ăn mịn khắc tia ion, kiểm sốt tốt cơng đoạn giúp kiểm sốt tốt thơng số kỹ thuật chi tiết cách tử Lời cảm ơn: Nhóm tác giả chân thành cảm ơn hỗ trợ vật tư, thiết bị gia cơng chế tạo cách tử Phịng thí nghiệm Cách tử, Khoa Cơ khí xác, Đại học Thanh Hoa, Bắc Kinh, Trung Quốc Chân thành cảm ơn GS Li Li Feng cung cấp phần mềm mô ETA để thiết kế cách tử 2D báo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] A Kimura et al, “A sub-nanometric three-axis surface encoder with short-period planar gratings for stage motion measurement,” Precis Eng., Vol 36, No 4, 576–585, (2012) Z Lu et al, “Two-degree-of-freedom displacement measurement system based on double diffraction gratings,” Meas Sci Technol., Vol 27, No (2016) H Hsieh, Pan S, “Three-degree-of-freedom displacement measurement using grating-based heterodyne interferometry,” Appl Opt., Vol 52, No 27, 6840–6848, (2013) X Li et al, “A six-degree-of-freedom surface encoder for precision positioning of a planar motion stage ,” Precis Eng., Vol 37, No 3, 771–781, (2013) C C Nshii et al, “A surface-patterned chip as a strong source of ultracold atoms for quantum technologies,” Nat Nanotechnol, Vol 8, 321–324, (2013) Z Yu et al, “Diffractive chips for magneto-optical trapping of two atomic species,” In CLEO, 7-8, (2020) D Lin et al, “High stability multiplexed fiber interferometer and its application on absolute displacement measurement and on-line surface metrology,” Opt Express, Vol.12, No.23, 5729, (2004) Y Yee et al, “PZT actuated micromirror for fine-tracking mechanism of high-density optical data storage,” Sensors Actuators, A Phys., Vol.89, 166–173, (2001) 144 L V Nam, M N Công, “Thiết kế chế tạo cách tử 2D dùng hệ thống đo lường đa chiều.” Nghiên cứu khoa học công nghệ [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] G Dai et al, “Metrological large range scanning probe microscope,” Rev Sci Instrum., Vol.75, No.4, 962–970, (2004) J C Montoya et al, “Doppler writing and linewidth control for scanning beam interference lithography,” J Vac Sci Technol B Microelectron Nanom Struct., Vol.23, No.6, 2640–2645, (2005) H Hsieh et al, “Two-dimensional displacement measurement by quasi-common-optical-path heterodyne grating interferometer,” Opt Express, Vol.19, No.10, 185–191, (2011) K C Fan et al, “Displacement measurement of planar stage by diffraction planar encoder in nanometer resolution,” 2012 IEEE I2MTC – Int Instrum Meas Technol Conf Proc (2012), 894– 897 W Gao W, A Kimura, “A Three-axis Displacement Sensor with Nanometric Resolution,” CIRP Ann – Manuf Technol., Vol.56, No.1, 529–532, (2007) 王世玮, “计量用二维光栅像差和衍射效率的优化及制作” 北京：清华大学，(2016) V H Wolferen, “Abelmann L Laser interference lithography” Hennessy T C Lithography: Principles, Processes and Materials Netherlands: Nova Science Publishers, Inc, (2011) p 133–148 M E Walsh, “On the design of lithographic interferometers and their application” Massachusetts: Massachusetts Institute of Technology, (2004) S Zhou et al, “Dual-comb spectroscopy resolved three-degree-of-freedom sensing,” Photon Res., Vol.9, 243-251, (2021) L Li, “Fourier Modal Method Gratings”, in Chap 13 of Grating: Theory and Numeric Applications, 2nd rev ed Ed Popov E (2014) V Le et al, “A single collimating lens based dual-beam exposure system for fabricating long-period grating,” Opt Commun., Vol.460, 125139, (2020) ABSTRACT Design and fabrication of 2D-grating used in a multi-dimension measurement system Long-period 2D-gratings has many critical applications, especially in the precision measurement system The photography grating fabrication methods still encounter some problems with the exposure system when fabricating this type of grating In this paper, we present a process from research to design and fabrication of a μm-period 2D-grating used in a multi-dimension measurement system Therein, we use ETA software and based on using requirements, fabricating level to design and select parameters of grating detailed Then, we proposed a novel exposure system to solve the problem of the traditional systems encountered when fabricated long-period gratings Through the analysis and calculation, we adjust the system to optimize interference aberration, thereby optimizing the spacing errors The fabrication result has conformed with the design and the spacing error achieved to 0.03 λ within 65 mm × 65 mm of aperture, other parameters of grating all meet the requirements Keywords: 2D-Grating; Precision Measurement; Precision Fabrication Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Hội thảo Quốc gia FEE, 12 - 2022 145 ... hệ thống đo lường đa chiều Ngoài việc chế tạo cách tử 2D dùng cho hệ thống đề cập báo, quy trình cơng nghệ chế tạo cách tử 2D cịn áp dụng để chế tạo nhiều loại cách tử bước dài khác dùng hệ thống. .. 139 Điện tử – Vật lý – Đo lường 2.1.2 Tính tốn, thiết kế tham số cách tử Việc tính tốn thiết kế cách tử thực trước tiến hành chế tạo cách tử, sở tiền đề cho trình chế tạo, kết thiết kế tốt điều... rửa cách tử chuẩn bị đầy đủ trước q trình chế tạo bắt đầu Q TRÌNH CHẾ TẠO, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Quá trình chế tạo cách tử Sau thiết kế xong cách tử làm xong công tác chuẩn bị tiến hành chế tạo