恒光强扫描干涉光刻条纹锁定系统设计

为提高扫描干涉光刻机的加工效率和加工精度、扩大加工范围、降低维护成本,提出了一种可实现干涉条纹周期、方向和相位同步实时调节控制的扫描干涉光刻机系统方案,并着重介绍了最为关键的恒光强干涉条纹相位锁定系统的设计.首先,介绍了扫描干涉光刻中干涉条纹周期、方向和相位同步实时调节控制的扫描干涉光刻机系统原理方案,并设计实现了恒光...     

基于光干涉原理的液晶空盒盒厚测量

液晶空盒厚决定了液晶盒中液晶层的厚度,对整个液晶显示器件的光电特性、底色及响应速度等有很大的影响。因此,如何准确地测量空盒盒厚具有实际的应用价值;本文从光干涉原理出发,推导出测量液晶空盒盒厚的简单而准确的方法,此方法适用于各种排列及任意扭曲角的液昌空盒,具有误差小、设备简单、操作简便等特点,充分满足了液晶显示器件生产厂家进行盒厚过程监控和优化年设计的需要。     

基于LabVIEW的迈克尔逊干涉微位移测量方法研究

针对传统干涉条纹人工计数测量方法稳定性差、人为误差大的缺点,提出了一种迈克尔逊干涉条纹图像处理的方法。该方法以CCD相机采集干涉图像,基于LabVIEW平台进行图像处理。根据干涉条纹中心区域暗斑区域面积呈周期性变化的规律,通过对干涉条纹进行图像增强、中值滤波、区域选择、灰度均值计算等分析步骤,对干涉条纹计数,进而测得物体的微小位移量。实验结果表明,该方法实现了迈克尔逊干涉0.02mm微小位移量的精确测量,测量误差最小为0.3%。与传统方法相比,其稳定性、误差、精确度都有较大提升。     

基于相移干涉的显微镜薄膜厚度测量

1测量原理 相移干涉显微镜是干涉术与显微术结合的产物,由双光束干涉理论可知,干涉场光强分布用下式表示 I（x,y,t）=I1＋I2＋2I1I2cos[φ（x,y）＋δ（t）]（1） 式中,I1,I2为两干涉光强;φ（x,y）为原始相位分布;δ（t）为通过移动光学元件产生的相位移动量,     

基于闪耀光栅图形化实现高分辨率干涉光刻

为提高图形化干涉光刻质量,提出了基于闪耀光栅的图形化干涉光刻(PIIL)系统,并对该系统所采用的光学原理和实现方法进行了研究。首先,分析了图形化干涉光刻系统的光场特性,阐述了其分辨率提升的原理。讨论了光学系统带宽和图案分布对光刻图形质量的影响,给出了图形质量控制的工艺方法。其次,提出了一种新型的图形化干涉光刻方法,该方法采用闪耀光栅作为衍射分光器件,实现了位相和振幅的一体化调制。采用数值计算方法模拟了闪耀光栅的衍射特性和像面光场分布,讨论了闪耀光栅的优化设计方法,获得了高达92.3%的±1级衍射效率。最后,基于数字微镜器件(DMD)和微缩成像光路设计开发了图形化干涉光刻系统,实验获得了像素化的点阵图形和质量明显改善的光刻图像,验证了该方法对任意图形的适用性。     

纳米级微间距的多波长干涉测量方法

多波长干涉测量法适用于纳米级微间距的实时动态非接触测量.纳米级间隙之间的空气形成一层具有光学特性的空气薄膜.该空气薄膜的光强反射率是关于入射光波长和薄膜厚度的函数.在多波长干涉法中,以包含多种波长的复合入射光照射薄膜,入射光被空气薄膜分成2部分,一部分穿过薄膜,另一部分则被反射回来.利用一种特殊的方法测得该薄膜的光强反射率,进而根据薄膜厚度与入射光波长和相应的光强反射率之间的函数关系建立方程组.通过对方程组求解,计算出薄膜的厚度.多波长干涉测量法能够避免移相干涉法中移相器所带来的误差,并且可根据不同波长的光波测出的结果相互校正,提高了测量精度.通过实验对多波长干涉测量法进行了验证,实验结果充分证明了系统设计及理论依据的正确性.     

激光干涉测量中条纹计数的CPLD设计及实现

使用CPLD设计并实现了采用干涉条纹进行测量的光学测量系统中的计数电路部分,取代了传统的多元件分立的电路设计,达到了很好的效果,满足了光学干涉测量准确快速测量的要求。此分析适用于一般条纹计数系统。     

基于光学干涉条纹拼接方法的待测距离研究

提出了一种基于光学干涉条纹拼接方法,来对待测距离进行测量研究.理论过程中,基于光学干涉原理,建立了单频光测距离理论模型.实验过程中,搭建了基于光学干涉方法的测距实验装置.在待测距离实验装置搭建完成后,进行了光路调节来产生光学干涉,得到干涉条纹.实验数据处理过程中,基于光学干涉条纹时域信号进行了条纹拼接,得到了拼接干涉条...     

X射线干涉光刻光束线偏转镜系统的设计与测试

介绍了上海光源X射线干涉光刻(XIL)光束线的基本情况。为实现光束线的光束偏转和光路切换,完成了其偏转镜系统的研制。分析了偏转镜系统的功能,设计了偏转镜的调节机构、切换机构和冷却结构。论述了调节机构的关键运动,即镜箱外直线运动转化为超高真空内旋转运动的实现过程;讨论了切换机构重复精度与承载能力之间的关系,并完成了精密丝杆的校核。采用镜子支撑方式和冷却方式集成的方案设计了冷却结构,并通过数值模拟分析了冷却结构和冷却效果。模拟结果表明镜子子午面形误差和弧矢面形误差分别约为6.5rad和7rad。应用激光干涉仪和光电自准直仪对调节机构和切换机构进行了测试,结果表明:调节机构的线性分辨力可达0.2μm,切换机构的重复精度满足设计要求。     

应用于干涉显微镜的直线压电作动器

提出了应用于干涉显微镜焦距调节的直线压电叠堆作动器和微动台.介绍了基于三角位移放大原理的压电作动器结构设计,利用ANSYS的APDL语言实现了对作动器钢架结构的建模,并采用Optimus中自带的差分进化算法(DE)对其结构尺寸进行了优化.制作了实验样机,激光干涉实验表明:当驱动电压信号幅值为40～100 V时,作动器位移放大倍数可以达到7.最后,将设计的直线作动器作为驱动核心安装在自行设计的微动台上,然后将组成的系统用于光学干涉显微镜.实验显示,整个系统在电压为24～40 V,阶梯增量电压为0.8V时,步进分辨率可达23 nm,满足干涉显微镜细分干涉条纹所需要的直线位移分辨率的要求.     

新型光干涉法纳米级润滑膜厚度测量仪

润滑膜厚度的测量是开展纳米量级薄膜润滑状态研究的关键问题。利用光干涉法相对光强原理研制出一种纳米级润滑膜厚度测量仪,在低速低载荷条件下对点接触纯滑动润滑接触中心区润滑膜厚度进行测量,并讨论接触中心区和润滑膜厚度与速度和载荷之间的关系。结果表明:已测量的膜厚值已达到纳米量级,在设定工况下润滑膜厚度随速度增大而增大,随载荷增大而减小;比较Hamrock-Dowson公式计算结果和实验结论证明,这种仪器能有效实现对纳米级润滑薄膜厚度的测量。     

相对光强原理测量纳米级润滑薄膜厚度的研究

本文采用了相对光强原理测定润滑膜的厚度。增强了测量结果抗外界干扰的性能，提高了测量膜厚的分辨率，最后给出的实验结果表明得该原理测量膜厚是可行的。     

变频法纳米级润滑膜厚度测量研究

采用平垫层与单色仪分频相结合的方法，得到了不同波长干涉图像。经过图像处理，使按此原理设计的ＮＧＹ－１型膜厚测量仪实现了纳米量级的膜厚测量。并对测量仪进行了精度分析和实际测试。     

流涎法塑膜制备过程中厚度在线检测方法

采用流涎法制备塑膜时,实时检测流涎口处半透明粘稠状塑膜厚度,从而及时调整生产工艺参数,以更好地提高塑膜的生产质量。本文采用光学在线测量法,利用直射式双反射光路激光三角法,建立振动状态下厚度测量模型,设计了厚度测量传感器,提出了两步标定法,保证半透明粘稠状塑膜厚度测量的准确性。实验表明,测量误差小于10μm,有效地消除了钢带在线振动产生的误差,该方法适用于流涎口处半透明粘稠状塑膜厚度的在线测量。     

基于宽光谱的嵌入式膜厚监控系统

为了实时准确监控光学镀膜膜层厚度,基于宽光谱扫描法,结合嵌入式控制技术,开发出一套以ARM9与Linux系统的高效嵌入系统为基础,应用于光学镀膜工艺过程监控镀膜层厚度的监控系统。本系统能通过在薄膜生长过程中实时、高精度地测量其宽光谱特性,对镀膜过程进行自动控制。详细阐述了该系统的工作原理、硬件系统和软件系统,实验结果表明,系统具有较高的监控能力,性能稳定。     

基于电容法与光干涉法相结合的油膜测量方法

通过将电容法膜厚测量仪耦合在球-盘点接触光干涉试验台上,搭建油膜厚度测量装置。通过对目标球-盘接触副采取合理的导电措施以及台架绝缘设施来保证润滑油膜电信号的提取,该装置可实现相同工况下膜厚度值及其相应的电信号(如油膜分压值和电容值)。在纯滚动接触情况下,分别对油润滑和脂润滑下的油膜进行测量,得到光干涉膜厚、油膜分压值和电容值随随卷吸速度的变化规律,并分析接触副电容随膜厚的变化。结果显示,随卷吸速度的增加光干涉膜厚升高而油膜分压值和电容值减小,电容值随着膜厚的增加而逐渐降低。实验结果初步验证了该测量系统的可行性,可为后续实际接触副内润滑状态的评估提供方案。     

基于MATLAB的齿轮传动最小油膜厚度的分析

以润滑理论中的 Dowson- Higginson公式为基础 ,以 Matlab应用软件为工具 ,对渐开线直齿轮传动的最小油膜厚度进行了分析 ,获得了最小油膜厚度随传动比、啮合位置和模数的变化规律。     

基于光纤位移传感器的轴承最小油膜厚度的测量方法

基于光纤传感器的优点和间接测量油膜厚度方法的实用性,从理论上探讨了用光纤位移传感器间接测量圆轴承润滑油膜最小厚度的两种方法:两点测量法和三点测量法。通过对测量方案设计以及误差理论分析,结果表明:两点测量方法的理论测试精度较高,其最小厚度的绝对误差和位置角的绝对误差都较小,适合测试精度要求不高的场合;三点测量方法的理论测试精度比两点测量方法高,其相应各参数的测量误差为零。     

基于不同黏压模型的空间液体润滑剂弹流油膜厚度的研究

基于牛顿流变模型针对空间液体润滑剂进行等温线接触弹流润滑数值分析。在相同工况下,采用Barus模型、Roelands模型和Yasutomi自由体积黏度模型分别计算空间液体润滑剂的弹流油膜厚度,并与实验结果进行比较。结果表明:Yasutomi自由体积黏度模型更能真实地反应空间液体润滑剂的黏压关系;与其他黏压方程相比,由于Yasutomi自由体积黏度模型在低压区域产生较高的黏度,因而得到较高的油膜厚度。