曲面激光直写中的光焦点定位控制

探讨了曲面激光直写系统中的光焦点定位控制方法.曲面激光直写中光焦点的定位控刺要求定位范围毫米级,而定位精度则在亚微米级,因此选用了宏/微双驱动系统.对宏/微双驱动系统进行了动力学建模,并进行了分析.探讨宏/微双驱动系统在直写先刻中的控制方法,对所设计的宏/微双驱动系统进行了实际的测试实验.结果表明:所设计的宏/微双驱动系统在曲面激光直写系统中是可行且有效的.     

声光调制器在激光直写系统光功率控制技术中的应用

介绍了在激光直写系统中用于光功率控制的声光调制器,并根据光强稳定度要求分析了出了调制器的在数和相关的控制电路。按控制原理及调制器参数设计实现的声光调制系统获得了好的光强控制效果。     

激光直写调焦系统特性及离焦应用研究

为适应直接光刻法高效制作不同线宽的需要,提出了一种基于二象限探测器的新的调焦方案用于极坐标激光直接写入设备,这种调焦方案适于在离焦状态下制作不同线宽线条.针对转台和直线平移台两种主要离焦源的不同特点,采用快速精动机构和慢速粗动机构进行补偿.二象限光电探测器、压电型微位移执行器和高压运算放大器等分别构成调焦系统的输入、输出和驱动部分.该激光直写设备在离焦模式下制作了均匀的3.0 μm线宽的螺旋线,表明了离焦直写在制作可变线宽上的可行性.     

线性阵列针头近场直写有序纤维沉积模型预测

线性阵列针头近场直写是一种制备大面积有序纤维的高效方法,如何控制阵列针头近场直写的准确沉积是关键。为了有效研究阵列针头近场直写有序纤维的准确沉积,以针间距、针长、工作电压及极距为变量,研究各参数对有序纤维沉积间距的影响,并基于多射流近场沉积过程,推导出二针及三针情况下的沉积间距模型。另外,利用类比法得出线性阵列针头近场直写有序纤维沉积间距模型。实验结果表明,理论模型能够有效描述沉积过程,为未来高效直写微纳米结构提供可靠的实验基础和理论指导。     

球面基底上制作微柱面透镜工艺研究

针对目前在球面基底上制作微透镜阵列工艺复杂,制作成本昂贵等问题,介绍了一种激光直写光刻和光刻胶热熔成型相结合的新的加工技术。为此改造了球面刻划机,搭建了405nm激光曝光光源系统,同时建立三维坐标体系,实现微透镜阵列在球面空间位置的定位。在理论分析和合理设计的基础上,使用BP212正性光刻胶在口径50mm,曲率半径60mm的球面基底上制作出线宽为50μm,矢高为2μm,切面曲率半径约为157μm的微柱面透镜阵列,并给出了测试结果。结果表明：在球面基底曲率半径一定时,通过阶梯升温光刻胶和对其快速冷却等微细加工方法,克服了光刻胶熔融状态时的流动性问题,证明此种加工方法对球面微透镜阵列的制作具有很好的可行性。     

飞秒激光制备微图案对钽掺杂生物医用材料表面性能和细胞生长的影响（英文）

聚己内酯(PCL)具有良好的生物相容性、可降解性和优异的力学性能,广泛用于组织工程。然而,PCL的表面疏水性使生物蛋白附着困难。为了提升PCL的表面性能,本文制备了钽(Ta)掺杂的PCL复合薄膜(PCL/Ta),并采用飞秒激光直写技术在其表面制备微图案阵列。本文的材料表征手段包括：表面形貌分析、物相结构分析、化学组分分析、润湿性能测试和成纤维细胞的生物活性测试。润湿性测试结果表明：钽掺杂和激光表面修饰都有助于提升膜材料表面的亲水性能和生物黏附性。细胞实验结果表明：激光微图案表面修饰极大改善了成纤维细胞的细胞形貌;在微线阵列和微矩形阵列修饰的复合薄膜表面,细胞更易于在微凹槽侧壁的杂合微纳结构上黏附和增殖。本研究通过材料组分设计和微图案表面修饰实现了PCL/Ta复合生物医用材料表面细胞生长的调控和优化,为深入理解细胞-材料的相互作用提供了新思路和新方法。     

3D打印-激光烧结-微纳加工平台高效制备质子导体能源器件

为实现基于具有高质子传导性的质子陶瓷材料——钙钛矿的能源器件可以广泛应用,解决其高耐火性、易碎裂等特征导致的加工工艺复杂且局限的问题,开发一种集成了基于微挤压的3D打印和精确快速的激光加工(烧结、干燥、切割与抛光)的新型激光3D打印技术,并将其应用于制造质子导体能源器件,实现高能量密度集成器件的快速高效低成本的制造方法.利用3D打印将自主研发的质子陶瓷原粉浆料按照设计模型进行逐层打印;利用CO₂激光对打印层进行快速干燥以及原位反应烧结;利用皮秒激光对加工层进行微纳加工,如抛光与切割等.通过实验可知：该技术成功3D打印制造了质子导体能源器件;激光反应烧结了原粉,获得了钙钛矿晶体结构的质子陶瓷;利用皮秒激光快速精准加工了微通道能源器件;加工制备了燃料电池且制备的器件具有不输于已报道的传统工艺的性能,其电解质电导率约为6.95×10^-3 S/cm.实验结果表明：3D打印-激光烧结-微纳加工平台不仅可以高效精准制造质子陶瓷材料及其能源器件,而且可以实现传统工艺无法制备的具有复杂结构的器件,同时为基于质子导体材料的能源器件未来的实际投入使用带来可能.     

基于直写技术的平面螺旋天线的研究

提出了一种利用直写(direct writing)技术制造具有规定电学性能的平面螺旋天线的方法.首先介绍了实验设备的构成和制造方法,然后在线宽实验的基础上制作了具有一定电感值的平面螺旋天线,并理论计算和实际测量了天线的电感值,结果显示理论计算得到的电感值在实际测量值范围内.将天线与芯片连接后,通过阅读器测试显示天线可以正常工作,说明在实验设备条件下可利用直写技术制作平面螺旋天线.     

用于激光直写设备的纳米分辨力调焦伺服机构

在激光直接写入设备中需要有高分辨力的调焦伺服机构对光刻物镜进行调焦伺服,采用压电陶瓷作为驱动元件、3个柔性铰链组合结构作为导向及执行元件,研制出了一种用于激光直接写入设备的调焦伺服机构,该调焦伺服机构的分辨力为10nm,行程为10μm,导向精度为1．37″,是适合纳米定位的理想调焦伺服机构。     

声光调制器在激光直接写入系统中的应用

介绍了声光调制器的光强调制原理及声光调制器在激光直接写入设备中实现光强稳定、连续可调的理论和设计．该声光调制器采用钼酸铅晶体作为声光介质,并给出了具体的结构参数．该系统曝光所能达到的最小线宽为0．6μm．     

Fabrication and photoluminescence property of CdS nanowire array by template electrodeposition

CdS nanowire arrays were synthesized by altering current（AC） electrodeposition in the porous anodic alumina film prepared by aluminium anodizing in oxalic acid. These nanowires have a uniform diameter of about 45 nm corresponding to the pore size of the films used and length up to several microns. The X-ray diffraction（XRD） pattern indicates that the CdS nanowires crystallize in an hcp structure. Besides, photoluminescences（PL） of CdS nanowire arrays, characterized by spectrophotometer show that CdS nanowries embedded in porous alumina template increases the light-emitting intensity and induces a red shift of PL band.     

光敏杂化溶胶-凝胶法研制多模干涉波导分束器

采用有机/无机杂化溶胶-凝胶方法制备高质量的SiO2薄膜和光敏性薄膜材料;利用三维FD-BPM(finitedifference beam propagation method)研究了掩埋式和暴露式矩形波导结构多模干涉(MMI)型光功率分束器的主要性能,理论模拟发现,掩埋式矩形波导结构分束器的长度、宽度和厚度容差性都优于暴露式矩形波导结构的MMI型分束器,并且具有更宽的带宽特性。通过简单的紫外曝光、显影工艺制备了1×4 MMI型波导分束器,分束器在1 550 nm波长附近的插入损耗为8.1～8.8 dB,功率分束不均匀性小于1 dB。     

超声相控阵检测技术的发展及应用

为实现电磁超声相控阵在埋地钢质管道内超声波能量聚焦,增强管壁缺陷检测精确度,基于射频理论及DE类功率放大器技术,提出了一种电磁超声相控阵多通道大功率高频激励源设计方法.通过现场可编程门阵列（field-programmable gate array,FPGA）数字延迟方式对采样时钟进行精确控制,以实现激励源多通道脉冲序列时序和相位的延迟.采用光纤隔离脉冲信号以及电源隔离转换参考电位,有效解决了激励源高频\     

概率统计应用于手写模式识别系统

介绍了模式识别及手写模式识别系统相关知识,进而叙述了手写模式识别系统的结构设计、实现和实验,通过实验得出该手写模式识别系统在理论上和实际上是可行的结论．     

二元光学器件光刻掩模的设计与制作

针对红外折/衍混合光学系统中八台阶二元光学器件以及套刻制作的特点,采用相位转化的方法对光刻掩模进行了结构参数的优化设计。探讨了掩模制作的工艺过程,采用激光直写方法制作出三块不同参数的掩模。同时,对关键技术环节进行了研究,并对掩模制作误差进行了分析。     

自动书写仪计算机控制系统的研究

自动书写仪可将字的分析结果转换成控制书写笔的落笔、运笔和起笔的书写压力指令，进行仿真书写，使仿真书写的字符与原字符字形完全一致．本自动书写仪计算机控制系统采用了GT-400-SG四轴运动控制器来控制X轴、Y轴以及Z轴的运动．整个控制系统通过应用DELPHI编程处理来实现windows环境下的统一管理．