酶蚀卤化银明胶制作连续微结构

提出酶蚀卤化银明胶制作连续深浮雕微结构的新方法。给出了卤化银明胶酶蚀成像原理和深刻蚀过程机理的理论分析。求得存在吸收时 ,刻蚀深度与曝光量关系的解析式。表明胶膜对光的吸收是造成其非线性关系的主要原因 ,并提出了解决方案和优化工艺参数 ,通过实验得到在刻蚀深度为 4 μm范围内有良好的线性关系 ,最后成功制作了良好面形的微柱透镜列阵     

干湿结合法在CdZnTe衬底上制备折射型红外微透镜的研究

针对现有微透镜加工方法难以在红外探测器衬底材料CdZnTe上实现大孔径、深浮雕微透镜制备,提出了一种利用ICP-RIE干法刻蚀结合化学湿法腐蚀制备折射微透镜的方法,通过采用多次光刻套刻后分别对CdZnTe材料进行高刻蚀速率、低损伤的ICP-RIE刻蚀,制备出具有深浮雕结构的微透镜雏形,最后采用溴-乙醇溶液腐蚀成形,成功在CdZnTe衬底上制备了深度达60μm的连续深浮雕结构的微透镜线列,并对该微透镜的面形轮廓和光学性能进行了测试分析,在红外探测器的微光学元件领域有着巨大的应用前景。     

AZ9260光刻胶制作连续非球面微透镜阵列的研究

为解决研制深浮雕连续非球面微光学元件所面临的浮雕深度和面型控制这两大难点。选取吸收系数小的AZ9260正性光刻胶进行实验研究。提出了采用低温长时间前烘和连续升温后烘技术实现深浮雕结构和非球面面型的控制，并得到口径为300μm、抗蚀剂厚度为35．49μm、石英刻蚀深度为72．36μm双曲线柱面透镜的最佳光刻工艺参数。实验曲线与标准双曲线拟合所得最大误差为2．3637μm，均方根差为0．9779μm。     

铁电材料激光刻蚀系统中的PID微机控制技术

国内外已研究的网格化技术包括离子束刻蚀和激光化学辅助刻蚀。由于铁电体材料不易减薄至20μm以下,而且像元中心距也在逐步减小,采用离子束刻蚀技术实施网格化很困难。因此,为实现热释电非制冷焦平面探测器的网格化,减小热串音,提高器件的空间分辨率,采用了一套基于PID微机控制技术的激光化学辅助刻蚀系统对铁电材料进行了网格化刻蚀,较好地解决了大列阵铁电材料探测器的网状技术这一难题。     

硅表面直接生长十八烷基硅烷小分子自组装单层抗蚀剂的亚稳态氦原子光刻技术

选取不同尺寸和形状的物理掩模,以硅表面直接生长的十八烷基硅烷小分子自组装单分子层作为抗蚀剂,硅（100）为衬底,亚稳态氦原子作为曝光源,利用湿法化学刻蚀方法在衬底上制备具有纳米尺寸分辨率的硅结构图形。基于扫描电子显微镜、原子力显微镜的表征结果表明：原子光刻技术可以把具有纳米尺度分辨率的正负图形通过化学湿法刻蚀技术很好地传递到硅片衬底上,特征边缘分辨率达到20nm左右,具有较高的可信度和可重复性。正负图形相互转化的临界曝光原子剂量约为5×1014atomscm-2,曝光时间约为20min。     

128×128硅衍射微透镜阵列的设计与制备

通过考虑互相关联的光学和工艺参数 ,设计了 3～ 5μm红外 12 8× 12 8硅衍射微透镜阵列。阵列中微透镜的孔径为 10 0μm,透镜 F数为 f / 1.5,微透镜阵列的中心距为 10 0μm。采用多次光刻和离子束刻蚀技术在硅衬底表面制备衍射微透镜阵列。对实际的工艺过程和制备方法进行了讨论 ,对制备出的 12 8× 12 8硅衍射微透镜阵列的光学性能和表面浮雕结构进行了测量。     

微透镜列阵光刻工艺过程的模拟与分析

建立了连续深浮雕微透镜列阵光刻工艺的数学模型,通过计算机仿真实现了对工艺过程的模拟分析。为刻蚀过程中各参量的选取和刻蚀结果的分析提供了可靠的依据,对整个光刻工艺过程具有指导意义。     

亚波长浮雕结构的红外抗反射研究

基于等效媒质理论,对周期性浮雕结构的抗反射特性进行了分析和研究。给出了二维对称的抗反射浮雕结构等效光学参数的估算方法。提出了基于最小特征尺寸考虑的脊基和隙空的设计概念。利用离子束刻蚀工艺技术,在Si片上制备了一种两维红外抗反射浮雕图案。测试结果表明,这种表面结构像单层抗反射膜一样,具有很好的增透效果,表面结构的等效折射率相当于镀层材料折射率,而刻蚀深度则相当于镀层的1／4波长厚度。     

如何制作具有预期刻蚀深度的光刻胶浮雕全息图

光刻胶浮雕全息图通常是作为复制模压全息图的母版，在复制过程中所转移的是全沟纹信息，所复制的全息图的衍射效率决定于沟纹的深度，因此控制浮雕全息图的沟纹深度非常重要，本文通过测量光刻胶浮雕全息图的衍射光强来确定它具有发相位调制度，从而间接地找到了测量刻蚀深度的新方法，并利用它来指导拍摄有预期刻蚀深度的光刻胶浮雕全息图。     

基于硫醇-烯的微光学元件低收缩紫外压印工艺

基于硫醇-烯类材料具有固化凝胶点滞后的特点,本文将多种硫醇-烯类材料应用于紫外压印的连续浮雕结构微光学元件复制加工工艺中,用以降低固化收缩对于加工误差的影响。实验结果表明,虽然该材料的固化收缩达到13%,但加工结果的收缩误差优于2%。反应离子刻蚀实验表明,通过调节刻蚀气体含量,该材料可实现连续浮雕结构的等比例图形传递。研究结果表明,应用基于硫醇-烯材料的紫外压印工艺制作连续浮雕结构微光学元件是一种行之有效的方法。     

基于直接相位解调的双光纤法布里-珀罗位移传感器

条纹计数法解调精度受限,而常用的高精度外差调频解调法(如相位生成载波法、线性调频法),在光源调频过程中伴生有幅度调制并且调制解调系统复杂。提出了一种基于双光纤光路相位解调的法布里-珀罗(F-P)位移传感器,原理上省去了光源调频过程,在提高检测精度的同时,成本与条纹计数法相当。与已有报道的双光路结构不同的是,该传感器对两干涉光路之间相位差无严格要求,安装调节简单,降低了传感器的工艺难度。位移测量实验结果表明,该传感器在0～500μm的测量范围内,线性度为1.1%,误差限值为±3μm。     

利用数值天气预报产品预报海面光学湍流

利用数值天气预报模式预报产品开展了不同季节海面光学湍流数值预报研究,发现:南北纬30°之间海域海面光学湍流强度和大气相干长度季节变化较小,南北纬30°以外高纬度海域海面光学湍流强度和大气相干长度季节变化显著,夏半球光学湍流强度相对较弱、大气相干长度相对较大,冬半球光学湍流强度相对较强、大气相干长度相对较小.全球大部分海域,10.6 μm光波10m高度光学湍流强度大于10-15m-2/3,0.55μm光波10m高度光学湍流强度小于10-15m-2/3.若沿海面10m高度水平传播10km,全球大部分海域,10.6μm光波大气相干长度大于60cm,0.55μm光波大气相干长度小于6cm.利用两个不同数值天气预报模式同期产品制作的海面光学湍流强度预报全球海域分布特征相似,但模式水平分辨率越高,预报的海面光学湍流强度的水平分布特征越清晰.     

基于0-35μm工艺的Delta—Sigma ADC实现

在众多音频模数转换器中,Delta-Sigma是一种很流行的结构,其内部采用位MD转换器,因此其对模拟信号处理部分的电路要求远远小于对整个电路的精度要求。在局部模块的精度较低时也能正常工作。Delta—Sigma A/D主要应用于中低带宽的音频信号,讨论采用AMSO．35μmPDK实现模数转换电路。该电路核心部分采用Folded-Cascodet结构的差动放大器,仿真结果表明该结构的电路能较稳定地工作于低频段。     

强化学激光器的研究与发展

化学激光器是以释能化学反应提供能源, 并且以化学反应产生粒子数反转为基础的。由于化学储能的巨大, 这类器件目前输出的连续波功率已达兆瓦级, 大大高于所有其他激光器;近年来, 由于流动介质均匀性的改善和采用选摸能呼高的光腔, 光束质量亦已达到近衍射极限。近年来的研究集中在发展短波长化学激光体系, 从较早的DF(～3.8 μm), HF(2.7 μm)到近期的O2-J体系(1.315 μm), 以及HF的泛频跃迁激光(～1.35 μm)。更进一步则希望发展可见光波段的化学激光器。这有可能通过电子激发志的受激辐射实现, 但是看来尚需较长时间的努力。     

数字灰度投影光刻技术

随着MEMS和MOEMS技术的发展和器件制作对低成本、灵活、高效的需求,数字灰度无掩模光刻技术已成为人们研究的热点。介绍了一种基于数字微镜器件(DMD)的无掩模数字灰度投影光刻技术,结合电寻址数字微镜阵列的工作方式,分析了DMD的灰度调制机理和投影成像特性;阐述了DMD微镜结构与投影系统的倍数、数值孔径的关系;设计了投影光刻系统,并进行了分辨力和三维面形的曝光实验。实验结果表明,数字灰度投影光刻技术灵活、方便,尤其在三维浮雕微结构的制作方面,可实现光刻灰度的数字化调制,表面粗糙度可达0.1μm。     

基于LED照明的时域全场OCT成像系统设计

为了进一步降低成本并提高成像的速度与精度,提出了一种基于发光二极管(LED)照明的全场时域光学相干层析成像技术(OCT)系统。用LED作光源、采用带反馈的闭环四步移相法采集信号,阐述了其成像原理,并进行了系统结构研究、理论分析和实验验证。结果表明,系统的相干长度为23μm,轴向分辨率达到了11.8μm,横向分辨率为19.8μm,单幅图的采集时间为2.15 ms;与以往的OCT扫描方式相比,该方法减小了实现成本,并具有更快的扫描速率以及更高的精度,有着很大的使用价值。该研究为开发超高速、高精度的低成本OCT系统提供了参考。     

强度编码合成孔径激光雷达原理与实验

合成孔径激光雷达是合成孔径技术在激光相干探测雷达领域的推广,相比传统合成孔径雷达具有更高的分辨率。由于传统线性调频模式受制于调频速率和非线性等因素,无法应用于高速运动平台。从合成孔径激光雷达原理出发,结合光通信调制手段,详细推导了强度编码合成孔径激光雷达编码压缩原理公式,并仿真验证了M序列应用于强度编码的压缩性能。通过对模糊函数推导与仿真,证明强度编码信号不存在多值性模糊和互耦合误差。搭建了基于光纤的强度编码距离向分辨率验证实验系统,选取长度1 023、码元宽度5 ns的M序列进行强度编码调制,利用2 000 m延时光纤进行了距离向验证。在考虑载波光幅值抖动的情况下,得到了0.787 5 m的距离向分辨率,精度误差5%。该文从理论与实验两方面证明强度编码合成孔径激光雷达的可行性,为工程实现提供了一定实践支撑。     

Multimode high-resolution DPWM for RF class-D amplifiers

This paper describes a multimode high-resolution digital pulse width modulator.This modulator,based on a novel hybrid structure,not only has a programmable duty cycle but also realizes phase modulation.A 576 ps pulse resolution is achieved based on a 13.56 MHz switching frequency for near field communication.Fabricated in a SMIC 0.18-μm EEPROM CMOS process,the total area of modulator is only 130×180μm~2.Measurement results validate the multi-mode modulation function and high pulse resolution.     

压电器件在微位移系统中的应用

提出了一种采用压电陶瓷器件实现微位移系统的方法,可在１０μｍ内实现０．０１μｍ的微动分辨力。该方法已成功应用在惯性仪表零件小孔径的亚微米超精测量系统中,达到了满意的效果。