灰度掩模制作系统掩模图形的生成及工艺研究

灰度掩模法是目前正在积极探索的一种二元光学器件制作方法。从基于空间光调制器的灰度掩模制作方法出发,就“掩模图形的生成”和“工艺”这两个难点问题进行了深入的研究,并具体地制作了几种常用的二元光学器件的灰度掩模,为该方法进一步投入实用提供了一条较好的思路。     

基于空间光调制器的灰度掩模制作环形光栅

介绍了基于空间光调制器的灰度掩模系统制作环形光栅．将二元光学方法与环形光栅的概念结合起来,为制作可以集成到光电系统的环形光栅以及其他光学元件提供了一条较好的思路．     

灰度掩模并行激光直写系统的总体设计

灰度掩模法是一种新的二元光学器件制做方法。研究了并行激光直写高性能灰度掩模的工作原理，对空间光调制器（SML）、精缩投影物镜和二维气浮平台等关键单元进行了分析，给出了并行激光直写系统的主要技术指标和初步实验结果。     

数字掩模灰度细分技术研究

数字掩模技术是一种很有发展前途的衍射微光学元件制作技术。实际制作时,由于感光材料具有感光非线性,实际可利用的灰度数目将小于256。即使256级灰度全部可用,也无法实现曝光量的精细控制以达到一般的加工要求。文中提出了2种灰度细分的方法,即多SLM组合调制和彩色等效灰度技术。从理论上分析了2种方法均能实现灰度的细分,从而达到曝光量的精细控制。     

基于空间光调制器的灰度掩模制作系统

提出了基于空间光调制器的灰度掩模制作新方法。分析了该方法的基本原理，构造了相应的实验系统。同时制作了闪耀光栅、菲涅耳透镜以及Dammann光栅等二元光学器件的灰度掩模。该方法采用逐个图形曝光的方式使其具有内在的并行特性，可大大提高灰度掩模的制作速度和精度，并降低生产成本。     

灰度掩模技术

二元光学被誉为“１９９０年代的光学技术”,在国防、科研、生产等领域都显示出广阔的应用前景。衍射光学元件有很多制作方法,比较成熟的有二元光学元件加工方法和激光或电子束直写技术加工方法。二元光学元件加工方法存在周期长、成本高且对准较困难的特点。激光或电子束直写技术所需设备比较昂贵,只适合高精度单件生产。介绍了近来发展起来的另一种比较有前任的加工方法一灰度掩模法,并展望了其发展前景。     

灰度掩模等级的精确控制研究

在基于空间光调制器(SLM)的灰度掩模并行制作方法中,基于曝光曲线的线性近似关系,建立了灰度掩模强度透过率的线性近似模型,给出了灰度掩模等级精度的精确控制策略.利用卤化银全息感光材料进行了相关实验,制作了菲涅耳透镜的2阶、8阶和16阶灰度掩模.分析了灰度掩模的边缘模糊效应误差,提出了克服非线性效应对灰度等级精度影响的初步方法.     

数字掩模技术

数字掩模技术的核心器件是数字微镜芯片,它具有较高的分辨率和灰度等级等优点。利用计算机辅助设计绘制的掩模图形经IO口输入到数字微镜芯片中的SRAM,从而控制无数多个微小镜片的翻转,实现掩模图形的数字化输出。结合高倍精缩投影系统,可快速实现图形转印。为进一步说明该技术的可行性,进行了实验验证。由于实验条件的限制,文中仅实现了2.2μm最小线宽的制作。利用该技术成功制作了5×5达曼光栅、8台阶闪耀光栅和菲涅尔透镜。     

用于微器件制作的灰度掩模技术

讨论了灰度掩模技术在凸及凹形微透镜,折衍射复合微透镜和微尖形阵列等器件制作方面的应用,给出了与几种典型的凸及册形微透镜,折省射复合微透镜和微尖形结构对应的灰度掩模板的设计实例及其应用,为灰度掩模技术制作微透镜器件及微尖形阵列奠定基础。     

相移掩模的制作

本文阐述相移掩模技术研究中，常用的几种主要相移掩模制作方法，重点介绍了无络ＰＳＭ、Ｌｅｖｅｎｓｏｎ交替型ＰＳＭ、边级ＰＳＭ、亚分辨辅助ＰＳＭ以及激光直写制作ＰＳＭ的方法。     

Neural networks application for OPC (optical proximity correction) in mask making

In this paper a neural network method for optical proximity correction is presented. A non linear two-dimensional spatial inverse filter is proposed as deconvolutional factor over pattern plane. Test sets for the different correction strategies were prepared. Boltzmann machine neural network for training set preparation is proposed. For actual correction optimal autoassociative neural network configuration have been chosen. This strategy also opens the way to use a sub-resolution, non-printable correction structures. Additionally, such a system is available for interfacing with next step of correction - for electron proximity effects. Possibility of merging them in one unit were investigated. Some initial results concerning one step OPC and EPC (electron proximity correction) neurocorrector are presented. Different aggressiveness of the correction can be chosen straightforwardly by simple change of the correction kernels in neurocorrector. There is no structural difference of neurocorrector for attenuated, sized rim, Levenson's, outrigger or chromeless methods, thought different attitudes towards training tests generation have to be applied. Both, feature biasing and feature assisted techniques were investigated. Some attempts to quasi-analytical representation of the correction kernel to minimise or even avoid learning process is also presented. For the full power of artificial neural networks to be exploited from hardware implementation rather, initial considerations on VLSI architecture of the neurocorrector are also included.     

基于ARM和FPGA的LCD灰阶色度自动校正系统

由于液晶显示器件特殊的电光效应,其输入与输出为非线性关系,又因液晶像素对不同波长的光透过率不同,红绿蓝三通道穿透率特性表现不一致,形成不同灰阶色温的偏移.为使显示器件达到最佳的显示效果,必须对其做显示校正.针对小尺寸TFT-LCD提出了基于ARM和FPGA的LCD灰阶色度自动校正系统,系统使用高性价STM32为核心主控,结合高速FPGA和SSD2828实现8lane MIPI信号的输出,支持高达2K×4K分辨率的LCD.校正算法依据格拉斯曼混色定理,通过较色矩阵实现XYZ与RGB的转换,结合3次样条插值实现RGB穿透率的获取,再根据目标亮度色度计算获取目标穿透率.实验结果表明该系统可实现LCD灰阶色度更为快速、准确的校正,其中校正时间在10s以内,灰阶亮度精度为1％,色度精度为±0.001 5,且校正系统成本低、体积小、具有广泛的应用性.     

轻小型掩膜式光谱光学系统

掩膜式光谱仪通过分光镜,将入射场景分为空间维和光谱维两路分别采集,然后对其进行信息融合,实现光谱高动态视频信号的获取,在动态高光谱成像领域具有广泛的应用价值。为了解决掩膜式光谱仪轻小型化问题,针对光谱光学系统部分,进行镜片数量的精简化设计,采用光栅替换传统棱镜,在实现线性色散的同时使结构进一步紧凑。并针对光栅无用级次产生的杂散光问题进行分析,论证了系统设计的可行性。最终设计的系统在400~1 000 nm范围内,光谱分辨率均小于4 nm,全视场奈奎斯特频率处平均调制传递函数(MTF)均大于0.4,像面照度均匀性高于0.9,实现良好像质;同时杂散光产生的信噪比为0.06,不影响光谱信息的采集。     

基于灰度统计的粒子图像速度粒度实时测量新技术

本文提出了一种基于灰度统计判别原理,可以对粒子图像实现速度和粒径实时同时测量的新技术--粒子图像速度粒度场仪.粒子图像速度粒度场仪通过灰度判别解决了DPIV粒子图像中方向二义性问题,简化了DPIV系统,利用图像处理技术实现了对粒子图像粒径的同时测量.以DPIV粒子图像为研究对象,结合图像处理技术,开发了相应的查询算法,实现了速度粒度的同场测量,并利用模拟粒子图像对查询算法进行了分析检验.通过算法检验表明,速度粒度同场测量算法能够很好地处理各种模拟粒子图像,满足未来实际应用对计算精度及测量时间的要求.     

超微粒子的激光制备技术及展望

超微粒子是近年来迅速发展起来的一类新型材料,它具有许多特异性能,在面向21世纪的科学技术进步中将充当重要角色.本文较为详细地介绍了激光气相法、激光加热蒸发法、红外多光子解离法等制备超微粒子的原理、装置、特点及研究现状,并指出激光制备超微粒子技术具有广阔的应用前景.