中文摘要：

长期以微纳光学在特殊系统中的应用需求为出发点，发展微细加工技术，解决我国精密光学装备中的关键单元技术难题，为国家轻小系统领域重大战略目标的推进做出了贡献。近五年，4项成果被应用于我国重要工程项目并起到关键作用。相关工作被权威评论性科学刊物Laser Focus World、Science and Technologies Today等专题介绍；受理发明专利51项，日、美各1项，授权专利11项；国际会议邀请报告8次，国际会议共主席和分会场主席5次；SCI收录论文38篇，他引98次；在光学类影响因子》3的刊物上发表论文23篇（第一和通信作者21篇），第一作者单篇最高他引55次。十次被Science、Nature等著名刊物综述文章引述。10次被国际9个团队研究生论文引用或为立题依据；3次被美国大学教授授课内容引用；被5本专著引用介绍。纳米光刻成果被认为是国际上与纳米压印等同重要的两个技术之一。

结论摘要：

在传统光学成像理论中，最高成像分辨力受波长限制，称为衍射受限。为提高分辨力，传统光学光刻技术不得不采用更短光源波长，技术难度和成本越来越高。表面等离子体（SP）是束缚在金属介质界面的电子密度波。前期研究表明，SP具有超衍射传输、局域和倏逝波耦合放大特性，为实现超分辨成像提供了一条有效途径。目前，基于SP的超分辨成像研究存在对比度低、光刻图形浅、物像局限在近场等研究难点和瓶颈问题。本项目主要成果 1.在SP超衍射激发、传输和调控等方面，提出了基于亚波长金属光栅复合结构SP模式色散行为调制理论和模型、光波高效局域和能量吸收调制、SP纵向局域共振操控和偏振态调控等理论和方法，为超分辨成像研究提供了SP操控方面的理论方法基础。 2.在超分辨成像器件设计原理和方法等方面进行了深入的研究，在提高成像分辨力、对比度、焦深、工作带宽、远场超分辨成像等方面，提出了SP相移成像、反射共振层MIM结构SP成像、正负折射匹配宽带成像、超分辨波带片结构聚焦、与远场成像系统对接等一系列创新方法。 3.针对SP超衍射光刻器件具有多层曲面纳米厚度薄膜等结构特点和技术需求，提出超光滑纳米膜层、微细半圆柱形沟槽、多层浮雕结构复合膜层等特色加工方法和工艺。授权发明专利8项，为SP超分辨成像结构制备提供了核心技术。 4. 在超分辨成像实验研究方面，搭建了汞灯光源超衍射光刻实验系统，在365nm光源波长下，获得30~40nm线宽分辨力的光刻实验结果和典型纳米集成电路图形（见附图）。另外，针对SP光刻焦深浅，对比度低的问题，建立了高深宽比SP光刻辅助工艺，获得深宽比大于31的纳米光刻胶图形。上述工作形成了超分辨成像设计、加工和光刻实验的原理和方法，相关成果发表SCI论文24篇，包括Adv. Mat.、Opt. Lett.、Opt. Express、Plasmonics等期刊杂志。受理发明专利5项，授权发明专利8项，为国家重大科研装备项目“超分辨光刻装备研制”提供了核心技术支撑。相关研究得到国内外广泛关注，被Nature Communication、Nature Materials、Nano Lett.、Laser Focus World、Laser Photonics Review等国际知名期刊引用评述多次，获得2009年四川省科学技术进步一等奖，并入选国家十一五重大科技成就展。