主动光学技术最早由欧洲南方天文台提出，并率先进行研究。在天文学领域，主动光学技术作为反射镜像差校正的有效手段，用于改善望远镜中反射镜的面形误差，其原理是通过分布在反射镜背面的促动器阵列向反射镜施加轴向作用力进行镜面面形控制，达到校正波面误差的目的。

目前国内外对于主动光学技术的研究主要集中在拼接技术、大口径和薄反射镜面形误差校正方面，且主要应用在天文观测望远镜上。而对透镜主动光学的研究，尤其在光刻投影物镜中，主动镜的研究方面开展的较少。

主动光学支撑结构模型

在投影物镜的曝光过程中，高能量激光通过物镜时，由于镜片的能量吸收，导致镜片温度升高，产生热变形及镜片折射率变化。物镜在曝光过程中，激光能量分布并不是旋转对称的，由非均匀分布能量产生的非旋转对称像差如像散，难以通过镜片位置的调整来补偿，目前大多采用主动光学的办法产生与热像差相反的变形，以改善成像质量。补偿技术实际上就是通过某种结构和途径，人为地产生出可控的、与原变形方向相反

变形以改善原有像差。

支撑结构的镜框采用整体结构，由外框、内框、柔性体等组成。内框和外框之间采用4 个柔性体连接，柔性体在平行于光轴方向上的刚度大，在垂直于光轴方向的扭转刚度小，这使得内框在光轴方向上的位移量很小，在垂直于光轴方向上，内框在驱动力作用下容易产生弯曲变形。上、下驱动器作用块连接在内框上，用于承载上、下驱动力。镜片采用胶粘的方式连接到内框上，随内框一起变形。由于上、下驱动器作用块上力的方向相反，导致镜框和镜片产生变形以补偿光学系统中的像散。

关键参数对镜片面形的影响规律

由于驱动器采用气动波纹管，选用波纹管内径10 mm，气压调节精度 2 kPa，得出最小可控驱动力为0.157 N，在此驱动力基础上分析镜片厚度，柔性体长度、宽度、高度和驱动力大小对镜片面形的影响规律，本文只取镜片上表面的 RMS 值作为面形参考，在有限元分析中考虑重力的影响。

镜片厚度对镜片面形的影响规律

分析镜片厚度对镜片面形的影响规律，可以为光学系统设计中平面镜尺寸的选择提供参考依据。在外界条件一定时，镜片越厚变形越小，在最小驱动力的作用下导致的镜片面形的变化量决定了整个结构对像差的补偿分辨率。对于一般的系统，像差的补偿分辨率应足够小才能满足补偿精度的要求，所以分析在最小驱动力作用下，镜片厚度对像差补偿分辨率和镜片面形的影响规律，根据不同的像差补偿精度的要求，选取合适的镜片厚度。

柔性体结构尺寸对镜片面形的影响规律

柔性体在与光轴平行的方向上刚度大，与光轴垂直的方向上的扭转刚度小，又是连接内框与外框唯一的纽带，导致其允许内框绕垂直于光轴的两个方向旋转，而柔性体的尺寸决定了各个方向上的刚度，所以柔性体的结构尺寸在一定程度上决定了内框的变形量大小，即镜片面形 RMS 的大小。下面分别分析柔性体的长度、厚度和高度的变化对镜片面形的影响规律。

1) 柔性体长度对镜片面形的影响规律

2) 柔性体厚度对镜片面形的影响规律

3) 柔性体高度对镜片面形的影响规律

非均匀照明为投影物镜引入了不可避免的旋转非对称像差，如像散。本文针对透射式投影物镜中存在的像散，提出了采用平面透镜作为像散补偿镜的方法，对补偿镜的支撑结构进行设计和仿真分析，为投影物镜中像散补偿镜及其支撑结构的选择和设计提供参考。分析结果得到支撑结构的几个关键尺寸参数和驱动力大小对镜片面形的影响规律近似为线性曲线，镜片厚度对面形的影响规律近似为指数曲线，得到了不同驱动力所导致的面形图。面形补偿分辨率约为 2 nm。结果表明本支撑结构在补偿像散时，引入项中绝大部分为像散，高阶像差非常小可以忽略。