大气遥感高光谱分辨率激光雷达研究进展

高光谱分辨率激光雷达由于可实现对大气参数的精确反演,在大气遥感领域具有较好的发展前景。介绍了高光谱分辨率激光雷达探测气溶胶、大气温度以及风速的基本原理以及目前国内外的研究进展,并重点介绍了高光谱分辨率激光雷达系统中的鉴频技术、激光技术、锁频技术以及数据处理技术等几项关键技术。     

利用多层表面微结构提高DOE宽波段衍射效率

针对单层衍射光学元件的不足,介绍了一种新型的多层衍射光学元件,通过层叠多个具有不同材料色散特性与相位高度的单层表面微结构,增加元件相位分布函数中的可变因子,实现波段内各波长光波的等效相位调制等于或接近2?仔的整数倍,双层衍射光学元件在0.4~0.8 μm可见光波段的理论衍射效率可以达到96%以上。利用双层衍射光学元件替代萤石透镜校正混合光学系统的二级光谱,设计并制作了一套长焦距物镜,并利用系统调制传递函数评价了多层衍射光学元件衍射效率,测试结果表明衍射效率在整个设计波段内以较高的数值平均分布。     

红外混合光学系统传递函数的一种测试方法及实现

介绍了利用刀口扫描法测试红外混合光学系统光学传递函数的原理，采用此方法，设计了一套实用的红外混合透镜性能测试系统，可实现红外混合光学系统点扩散函数和光学传递函数的测量；针对3～5μm波段的红外混合光学系统进行了像质评价，给出了测试结果；此测试系统对红外混合光学系统的设计、加工以及像质评价具有实际意义。     

一种反射／折射／谐衍射三波段混合成像系统设计

综合使用反射/折射/谐衍射光学元件构建混合光学系统,实现可见、中波红外与长波红外三个波段的融合成像。利用卡塞格林系统主镜作为三波段共同通光孔径,次镜实现可见与红外波段分离;采用谐衍射光学元件与舒普曼结构实现一种材料消除红外系统色差;通过二次成像实现红外波段100%冷光阑效率,简化结构,成像质量接近衍射极限。     

二次硼离子热扩散制作微电阻

为了在微机电系统(microelectromechanical systems,MEMS)器件中进行热驱动，提出了设计微电阻作为热源的方法.电阻是通过微晶硼硅玻璃在硅基底上进行二次热扩散的方法制备的，利用硼离子扩散制作的电阻可以提高热源加热效率.通过数值计算，建立了制备过程中硅基底中的硼离子的空间浓度分布的理论模型，优化了二次硼扩散工艺条件.盘旋形的电阻形状设计提供了良好的温度控制和热量利用率，加热温度可以从室温一直加热至200℃.测量得到了电阻的有效结深及方块电阻，实验结果表明，电阻内部扩散区域的结深非常浅，硼离子掺杂浓度非常高，与理论模拟基本吻合.     

SiO2薄膜辅助硅玻璃热键合技术的研究

为了解决Si和普通玻璃进行直接键合时材料的热失配问题，提出了利用SiO2薄膜辅助进行硅玻璃热
键合（SGTB）的技术.通过分析SiO2薄膜辅助SGTB技术的化学物理过程，对键合过程中的工艺条件进行了
优化.利用反应离子束蚀刻（RIBE）对基片进行抛光，使得键合表面达到2 nm级的表面粗糙度.在大气的环
境下将处理过的玻璃、Si基片干燥，进行预键合.预键合好的Si、玻璃基片在200℃的氧化环境下退火，基
片之间的硅烷醇键发生聚合反应，形成硅氧键键合.实验结果表明，硅和玻璃基片的表面能经过预键合后
有了提高，水分子和Si表面SiO2中的氧原子交连在一起，OH-数量增加，形成硅烷醇键.Si表面热生长SiO2
薄膜的存在，减少了由Si、玻璃热膨胀系数和热传导系数差异引起的诱导应力.     

微光学技术及其发展

微光学技术是90年代发展起来的光电学科前沿技术,是光电技术列阵化、微型化、智能化的主要发展方向。微光学技术已经在光通讯、光开关、光扫描、光互连中得到应用。文中就微光学的二元光学、衍／折混事光学、微透镜阵列的原理、工艺方法、主要应用、发展趋势以及我们的研究进行叙述。     

提高显微镜自动对焦范围的频谱分析法的研究

提出了一种基于CCD(电荷耦合器件)模拟视频信号分析法的显微镜自动对焦改进方法.许多基于视频信号分析法的自动对焦系统仅考虑视频信号的高频分量,忽略低频分量在对焦过程中的变化.本文对模拟视频信号进行频谱分析,研究不同频率范围的信号对对焦评价曲线的影响,得出适合自动调焦的粗调/细调的频域范围,使系统有更广调焦范围的同时保持较高精度.最终通过实验验证,加入适当的滤波电路后调焦范围更广,40倍物镜下显微镜自动对焦系统的有效调焦范围可达±500μm.     

室温Si-玻璃直接键合技术研究

将表面亲水性处理过的玻璃和Si片在室温、大气的环境下干燥,进行温度为150C以下、时间为20～200h的预键合。预键合后,Si和玻璃基片表面能有显著的提高,水分子和Si表面Si-OH原子团中的O原子连在一起,OH团数量增加了许多,形成较多的H键。预键合的Si-玻璃基片在200C下退火．消除由Si、玻璃热膨胀系数和热传导系数差异引起的诱导应力。2基片的Si-OH间发生聚合反应．产生水及si-O键,使得基片键合的表面能得到了更好的提高、测量了室温键合时间对Si玻璃表面能力的影响以及退火时间对键合强度的影响。实验结果证明．这项技术对Si-玻璃器件的键合十分有效。