基于图像的线路板线宽测量系统的研制

为测量印刷线路板(PCB)上密集直线的线宽,构建了由CCD摄像机、视频采集卡、照明装置和PC机组成的光机电一体测量系统.该系统首先用矩形框获取包含被测线宽的局部图像,并进行相应的预处理;然后,采用扫描方法获取被测线宽的两边缘点集,进而采用最小二乘拟合、奇异点去除、再次拟合的方法获取两边缘直线方程;最后,利用去奇异点后的两边缘点集和两边缘直线方程计算得到直线的线宽.仿真和真实线宽测量实验结果表明,该系统具有较高的测量效率和精度,其重复测量精度优于2μm,已被多家PCB生产厂采用.     

用电子束与激光干涉仪精密测定集成电路图案刻线宽度的装置

日本工业技术计量研究院研究出高精度测定超大规模集成电路中微小图案线宽的测量装置。为测定图案的线宽，必须掌握检测刻线边缘位置的方法，并具有测定边缘间距的长度标尺。在这次开发的装置中，边缘位置由电子束检测，而用髙灵敏度激光干涉仪作长度标尺，因而能以毫微米的分辨率对微米量级的线宽作高精度测量。     

基于量子级联激光器光腔衰荡光谱技术的痕量氨气检测

采用基于红外脉冲量子级联激光器的高灵敏光腔衰荡光谱(Cavity ring-down spectroscopy)技术建立了氨气在1027 cm-1(9.7 μm)附近的吸收光谱痕量检测实验装置.使用该装置对人体口腔呼出气体以及超净实验室环境中氨气成份进行了测量和分析,氨气的检测灵敏度达到10 ppb.模拟分析了激光器光谱线宽对测量结果和系统检测灵敏度的影响,随着激光器光谱线宽的增加,测量结果偏低,系统检测灵敏度下降.为了减小光源线宽对测量结果的影响,通过修正曲线对测量数据进行修正,得到了较好的结果.     

半导体激光器的线宽理论与实验

本文采用气压-波长扫描F-P干涉法测量了国产半导体激光器的输出线宽。测量结果表明:质子轰击条形AlGaAs/GaAs(DH)注入激光器线宽典型值为3.2 GHz·mW~(-1)。该结果与 C.H.Henry的半导体激光器的线宽理论相差27倍。为解释这误差,本文从半导体激光器的噪声理论和激光器谐振腔理论出发,具体分析了条形半导体激光器谐振腔波导结构,讨论了半导体激光器线宽的结构增宽,修正了C.H.Henry的线宽理论公式。经过修正的线宽理论公式具有更普遍意义,并与实验结果取得了基本一致。     

一种新的半导体激光器线宽展宽因数测量算法

在外腔波动情况下,根据光反馈自混合干涉系统不同反馈机制下的干涉信号特征,设计了由一个周期内信号特征点在靠近振动中心位置的下条纹中相对应的映射点位置测量线宽展宽因数的算法。通过仿真和实验验证：与以往算法相比,本文设计的算法不受光反馈水平机制的限制。线宽展宽因数的精确测量对于半导体激光器性能的研究与应用具有重要意义。     

基于PCB线宽测量的光源系统研究

印制电路板(PCB)产品在向高密度化、高速化和多功能化发展,传统的线宽/间距检测方法已无法满足测量要求。线宽检测仪作为高效率、高精度的光学检测仪器已经成为线宽/间距测量必不可少的检测设备。线宽检测仪照明光源设计的好坏决定了整个检测仪器的测量效率与精度,本文在充分分析印制电路板的导线发展现状、导线结构及生产工艺的基础上,利用PCB基材表面散射光,金属表面反射光的原理,设计出一种新型的照明光源。这种照明光源可提高线宽检测仪的效率、精度,从而进一步推动了线宽检测仪的广泛使用。     

高速电子束直接扫描装置

日本东芝公司研究开发了高速扫描最小线宽0.15μm的超大规模集成电路(VLSI)图形的电子束直接扫描装置,以开辟比1Gbit随机动态存储器(DRAM)级更窄线宽器件的批量生产和X射线掩模扫描之路。在电子束     

产业新闻

正睿励科学仪器在SEMICON China2012上推出TFX3000全自动300 mm精密薄膜线宽测量系统睿励科学仪器(上海)有限公司在SEMICONChina 2012期间推出其自主研发的适用于65 nm和45 nm技术节点的全自动300 mm精密薄膜线宽测量设备(TFX3000)。该设备适用于先进半导体生产工     

半导体激光器的线宽理论与实验

本文采用气压一波长扫描F—P干涉法测量了国产半导体激光器的输出线宽.测量结果表明:质子轰击条形AlGaAs/GaAs(DH)注入激光器线宽典型值为3.2GHzmW~(-1).该结果与C.H.Henry的半导体激光器的线宽理论相差27倍.为解释这误差,本文从半导体激光器的噪声理论和激光器谐振腔理论出发,具体分析了条形半导体激光器谐振腔波导结构,讨论了半导体激光器线宽的结构增宽,修正了C.H.Henry的线宽理论公式.经过修正的线宽理论公式具有更普遍意义,并与实验结果取得了基本一致.     

适度光反馈机制下线宽展宽因数的自动测量

介绍了光反馈自混合干涉(OFSMI)法测量半导体激光器线宽展宽因数(LEF)的基本原理。针对不同参数条件,分析了该测量方法的理论误差,找出了最佳测量条件和最佳测量条纹位置。并根据光反馈自混合干涉信号特点,设计了一个自动测量算法。该算法可以自动识别提取一个振动周期内的光反馈自混合干涉信号所有特征值,采用最佳测量条纹位置所对应的特征值,就可以精确得到线宽展宽因数。仿真数据验证了自动测量算法的正确性。实验结果表明,自动测量算法在实际数据处理时测量参数的精确度较好,当自混合信号的峰-峰值为1.75 V时,线宽展宽因数的相对标准差只有3.26%。     

窄泵浦脉冲对布里渊光时域反射仪测量精度的影响

在窄泵浦脉冲下,由于布里渊散射光的线宽与泵浦脉宽有关,布里渊光时域反射仪(BOTDR)中泵浦脉冲的宽度对BOTDRs的测量精度有影响.本文以数值方法求解了声-光振幅耦合方程,发现当泵浦脉冲的宽度远大于声子寿命时,布里渊散射光的线宽为自然线宽.而当泵浦脉冲的宽度趋于声子寿命时,布里渊散射光的线宽明显增加,从而降低了BOTDR的测量精度.     

Si/SiO2多层膜线宽关键参数精细化表征技术研究

线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)是衡量线宽标准样片质量的重要指标。文中基于自溯源光栅标准物质的自溯源、高精密尺寸结构特性,提出了一种直接溯源型精确校准SEM放大倍率的方法,以实现SEM对线宽标准样片关键参数的测量与表征。利用校准后的SEM,对利用Si/SiO₂多层膜沉积技术制备的线宽名义值为500、200、100 nm样片进行关键参数的测量,采用幅值量化参数的均方根粗糙度RMS描述线边缘粗糙度与线宽粗糙度,并通过图像处理技术确定线边缘位置,对线宽边缘特性进行了精确表征。实验结果表明,名义值为500、200、100 nm对的线宽样片,其实测值分别为459.5、191.0、99.5 nm,σLER分别为2.70、2.35、2.30 nm,σLWR分别为3.90、3.30、2.80 nm,说明了多层膜线宽标准样片线边缘较为平整、线宽变化小、具有良好的均匀性与一致性。基于自溯源标准物质校准SEM的方法缩短了溯源链,提高了SEM的测量精度,实现了线宽及其边缘特性的精确表征,为高精度纳米尺度测量和微电子制造领域提供了计量支持。     

基于单脉冲BOXCARS法火焰温度测量装置的研制

研制了基于单脉冲CARS方法的温度测量装置,使用宽带染料激光器产生线宽200cm-1的斯托克斯光,一次脉冲就可以得到完整的CARS光谱,实现了温度的瞬时测量.     

全光纤窄线宽脉冲激光器

介绍了一种全光纤窄线宽脉冲激光器。该激光器由两部分组成,即脉冲光纤激光器种子和由隔离器、耦合器以及光纤光栅组成的窄线宽脉冲提取装置。脉冲光纤激光器种子是基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)为锁模机制的全光纤被动锁模激光器,输出脉冲的光谱宽度约为3 nm。窄线宽脉冲提取部分对脉冲光纤激光器种子输出脉冲的光谱进行提取、窄化,输出脉冲的光谱宽度约为0.1 nm。该激光器操作简单、设备简易,为全光纤结构;不仅可以输出窄线宽光脉冲序列,而且同时还可以输出脉冲光纤激光器种子的光脉冲序列,极大地拓展了脉冲光纤激光器的应用范围。     

光纤延时自外差法测量DFB型LD温度调谐的瞬态特性

以马赫-曾德干涉仪(MZI)原理为基础搭建了臂长差为3km的光纤延时自外差(FOSHI)测量系统,测量了1 582nm分布反馈型(DFB)二极管激光器(LDs)在温度调谐下输出的瞬态特性,包括LDs输出波长及线宽。结果表明,DFB LDs输出光波长随调谐温度呈线性关系,通过对光电流功率谱密度函数的洛伦兹线型拟合得到LDs的线宽为3.24MHz,与3MHz理论值相近。     

谐振式集成光学角速率传感器光源的研究

文中对谐振式集成光学角速率传感器(IORS)关键器件之一--大功率、窄线宽光源进行的分析与实验表明,为达到优于1(°)/h的分辨率,光源的线宽应小于300kHz;在实验研究中采用大功率、窄线宽的半导体激光器(LD)泵浦Nd:YAG激光器和光纤光栅外腔半导体激光器(FBG-LD)作为光源,分别应用于保偏光纤谐振腔构成的IORS的实验装置,实测谐振腔的清晰度与理论计算值是一致的.     

窄线宽激光器线宽测量方法

回顾了窄线宽激光器线宽测量的各种方法和发展过程,介绍了利用光外差法测量窄线宽激光器线宽的基本原理,描述了双光束外差法和延时自外差法的不同测试机理。针对延时零拍自外差法容易引起的系统误差,说明了光源调制和光路调制移频非零拍自外差法不同改进方案的优缺点。综述了窄线宽激光器测量线宽的新方法。对窄线宽激光器线宽测量方法进行了较全面的梳理,从发展过程看双光束外差法和延时自外差法有着各自的测量优势。     

光纤带宽测量标准和重复性

光纤系统用于大容量通信,要求严格的光纤和光缆带宽测试方法。如光源特性和注入条件诸因素都影响光纤带宽测量结果。由美国电子工业协会(EIA)和国际电话电报咨询委员会(CCITT)制定的指南,目的在于使这些可能的测量偏差最小。这些指南限制最大光源线宽和中心波长,并建议采用搅模器或芯轴式滤波器技术,来满足标准化注入条件。     

半导体激光器自混合振动系统优化研究

为了优化半导体激光自混合振动测量系统,本文采用三镜腔理论模型,结合激光自混合振动测量的实验结果,利用数值模拟的方法对激光自混合振动信号进行仿真分析,获得了不同外腔耦合系数ζ(0.25×10-4～1.75×10-4)以及不同半导体激光器(LD)线宽展宽因子α(1～5)下自混合振动测量信号的时域特性。结果表明,较大的外腔耦合效率ζ和LD线宽展宽因子α能够获得信噪比更大、方向性更好的激光自混合振动波形。     

基于全光栅光纤的超窄线宽随机光纤激光器

设计并验证了一种采用全光栅光纤(AGF)作为随机反馈介质的窄线宽随机光纤激光器(RFL)。基于相位掩模法在利用拉丝塔在线制作的单模光纤纤芯上连续刻写长度为0.3mm的布拉格光栅(FBG)约4.3×105支,制作了长度为130m的AGF。利用光学环形器将AGF接入由掺铒光纤放大器、光纤隔离器和窄带光滤波器组成的环形激光腔中,构成环形RFL。结果表明,通过窄带光滤波器选模,基于AGF的RFL输出连续单模激光的最大功率为1.26mW,阈值电流为75mA,斜率效率为56%。抽运电流恒定为100mA时,基于AGF的RFL线宽为1.25kHz,光信噪比为75dB。当频率为1kHz以上时,激光器输出的相对强度噪声达到-90dB。相较于传统基于分立FBG的RFL反馈腔,基于AGF的RFL反馈腔具有更多的随机反馈点和更均匀的随机性,有利于RFL获得更窄的线宽。