基于YOLOv4网络模型的金属表面划痕检测

金属表面划痕检测旨在实现金属划痕的分类识别和尺度精确定位。由于划痕本身形态各异且其与背景的低对比度特性，当前基于传统图像处理方法难以精确实现划痕的定位与识别。为此提出一种基于小尺度卷积核的浅层神经网络模型，模型借鉴小目标检测相关理论，在数据层面对划痕进行增强，训练网络模型，实现表面划痕的精确检测。结果表明，相对于原始的YOLOv4网络模型而言，该网络模型且能够更好地避免不明显划痕的漏检测和误检测现象的出现，也能够更精确且完整地提取出贯穿式或较长的划痕。该模型完全能够满足生产线精确检验要求。     

用于激光防护非逆向反射双层闪耀光栅的研究

提出一种用于激光(工作波长为1064nm)防护的非逆反射双层闪耀光栅。以光栅方程、闪耀波长 和闪耀 角关系公式为基础,研究了双层闪耀光栅光线分布特性,分析了上下微结构闪耀角度关系; 设计了双层闪 耀光栅各特性参数,其上、下层光栅闪耀角分别为50°和6°,周期均为5.2μm,光学元件厚为0.5mm, 在下表面镀Ag反射膜。采用反应离子刻蚀(RIE)技术制作双层闪耀光栅,通过轮廓仪进行测 试。研究结果表明,双层 闪耀光栅的光学特性受微结构形状误差影响较大,当光线垂直照射双层闪耀光栅时,出射光 与入射光形成20°夹角,实现了激光非逆反射的目的。     

不同工艺参数对金刚石薄膜齿轮制备的影响

金刚石薄膜是最具潜力的微机械结构功能材料之一,但其极高的硬度和化学稳定性使其难以被加工成型。本文采用反应离子刻蚀方法对金刚石薄膜进行了微齿轮结构的制作研究,制作出了厚度为5gin,模数为0．003的金刚石薄膜齿轮。实验结果表明,镍钛合金薄膜和光刻胶层作为金刚石薄膜刻蚀掩模,可以获得表面平滑、轮廓清晰、侧壁陡直的金刚石薄膜图形;O2及与Ar的混合气体对佥刚石薄膜图形化的刻蚀主要工艺参数如射频功率、工作气压、气体流量及反应气体成分等均对刻蚀速率和刻蚀界面形貌产生不同程度的影响。刻蚀中,当工作气压12Pa及气体流量50sccm稳定时,射频功率与刻蚀速率呈线性变化,但射频功率过高（大于135W）则掩模刻蚀生成物沉积在金刚石薄膜表面而发黑;对于给定的工艺条件下,金刚石薄膜的刻蚀速率并不强烈依赖于混合气体中氧气的含量。     

方形孔径微透镜阵列与红外焦平面集成技术研究

针对红外焦平面阵列自身存在的占空比小、光能利用率低的问题,提出利用光胶技术将方形孔径球面微透镜阵列与红外焦平面集成。从理论角度分析了微透镜阵列集成的聚能效应。设计"栅线"和"十字"双对准标记,采用衍射光栅同轴对准方法实现器件的对准。经过对集成前后红外焦平面性能进行对比,发现响应率提高了近40%,探测率提高了约20%,红外焦平面的噪声从758.89μV下降到668.23μV。最终得到结论:光胶法用于两种器件的集成具有耐温性好、变形小、强度高等优点,集成后红外焦平面的探测性能显著提高,有利于探测器微小型化发展。     

1×11亚波长结构Dammann光栅的研制

论文基于严格耦合波理论（Rigorous Coupled-Wave Analysis,RCWA）,并采用遗传算法进行优化,设计并制作了一种具有高衍射效率的亚波长结构Dammann 光栅。光栅的分束比为111,最小特征尺寸为0.95 m,衍射效率设计值达到95%,优于传统Dammann 光栅约15%,且均匀性设计值小于2%。论文采用电子束光刻直写技术和反应离子刻蚀技术在石英基底上制作出亚波长结构图形。实验结果表明,电子束扫描曝光可以获得纳米级的图形分辨率。对石英基底的反应离子刻蚀中,射频功率、工作气压及气体流量均对刻蚀速率和栅线的表面形貌产生不同程度的影响,论文主要针对该问题进行了讨论。同时,论文也对电子束光刻直写过程中产生的线宽误差因素进行了分析。     

蓝宝石红外窗口抗反射浮雕结构研究

采用相应技术,在红外材料表面制成的亚波长浮雕结构能实现红外波段的减反功能.在恶劣环境中,红外窗口采用该结构代替红外减反膜能够提高其抗蚀、抗冲击等性能.通过等效媒质理论设计亚波长浮雕单元结构,采用光刻及离子蚀刻方法完成蓝宝石材料表面浮雕结构制作,经测试红外透过率整体提高大约10%.经分析,浮雕结构的周期、占空比、单元深度...     

基于矩形微透镜阵列的红外焦平面集成技术研究

微小型化是红外焦平面探测器发展的必然趋势,微小型化将使目前焦平面阵列存在的占空比小、光能利用率低的问题体现的更加明显,针对这一状况,提出一种利用分子间引力的光胶技术将矩形孔径球面微透镜阵列集成于红外焦平面之中。采用几何光学理论分析了微透镜阵列的聚能效应,设计并制作"栅线"和"方孔"双对准标记,采用衍射光栅同轴对准方法使两种器件的对准精度达到0.1μm。对集成前后红外焦平面阵列性能进行测试,发现响应率提高了近40%,探测率提高了约20%,红外焦平面的噪声从758.89μV下降到668.23μV。最终得到结论:光胶法用于两种器件的集成具有耐温性好、变形小、强度高等优点,集成后红外焦平面的探测性能显著提高,有利于探测器微小型化发展。     

柱面微透镜阵列用于提高OLED图像质量的研究

微透镜阵列用于OLED是改善其输出效率和图像质量的一种有效技术途径。本文将薄膜柱面微透镜阵列用于全彩色OLED平板显示器,研究视角与亮度和色坐标的关系,重点分析了微透镜阵列相对于子像素在不同排列形式下对图像质量指数的影响。研究结果表明,柱面微透镜阵列在提高OLED输出效率的同时,可以明显改善显示器图像的质量,并且,垂直排列时图像质量指数达到了0.8637,优于平行排列时的情况。     

光致导电FSS用于红外光学窗的仿真与实验北大核心CSCD

提出将光致导电FSS用于红外光学窗,利用其光照导电特性改变FSS导电区域尺寸,实现带通频段的调控。以方孔型FSS为例进行仿真,结构尺寸变化前后中心谐振频率分别为13.2、14 GHz。采用镀膜及光刻工艺按设计参数在蓝宝石基底上制备光致导电FSS并测试,结果显示:配比为CdS∶CdSe(1∶1~5∶1)、掺杂Cl^-∶In^(3+)∶Cu^(2+)(3.6∶2.6∶1.3)的光致导电膜对600 nm的可见光敏感度最高;平均光功率200 mW/cm^2的光照射前后中心频率从13.1变为14.2 GHz;该样件与只有金属FSS的蓝宝石样件相比,红外透过率降低约4%,与FSS表面占有率对红外透过影响计算结果一致。证明了光致导电FSS用于红外光学窗的可行性。     

硅基自由曲面光学微透镜阵列制作的光学性能研究

针对自由曲面无固定解析式的特点,根据感光材料的光化学作用原理,以及曝光能量与曝光深度的制约关系,提出采用变剂量曝光的光刻方法制作自由曲面光学微器件。从光传播理论出发,分析了曝光过程光刻胶中光能量分布规律和曝光深度随曝光能量的变化关系,建立了光分布规律的数学模型,并应用计算机软件对模型进行仿真。结果表明:光能量在胶膜内呈规律性分布,在能量一定的情况下曝光深度随时间规律性增加,并逐渐达到饱和。同时,应用长春理工大学BOL500型复合坐标激光直写系统,选用美国Futurrex62A光刻胶、波长412 nm He-Ge气体激光器、5‰NaOH显影液进行曝光及显影实验,所得实验数据与仿真结果吻合。