衍射光栅刻划机微定位系统控制器设计

针对衍射光栅刻划机开环控制的定位精度不能满足指标要求的问题,在刻划机已有的状态和结构下,设计了微定位系统的控制器。首先,介绍了衍射光栅刻划机,分析了微定位系统及其定位精度指标。然后,运用系统辨识的方法,设计了微定位系统的扫频实验,建立其数学模型。接着,提出了在已有数学模型的基础上,运用实际测量数据和MATLAB/Simulink软件仿真试凑来设计控制器的方法,并设计了满足精度指标要求的控制器。最后,将设计的控制器应用于微定位系统并进行模拟刻划实验,实验结果可知:所设计的微定位系统控制器定位精度基本满足指标要求,其中峰-峰值小于40 nm,RSM值总体略大于2.8 nm。     

大型衍射光栅刻划机拉杆结构的分析与改进

由于大型衍射光栅刻划机刻划系统的双拉杆结构不能使其满足精度指标要求,本文设计了一套单拉杆结构。讨论了石英导轨分度方向弯曲误差产生的原因及其减小该误差的方法,分析和比较了两种拉杆结构的鞍型滑块的受力情况。基于材料力学弯曲变形理论,建立了石英导轨分度方向弯曲误差模型。在该模型的基础上仿真了双、单拉杆结构下刻划系统的石英导轨在分度方向上的弯曲变形误差。最后,使用双频激光干涉仪对石英导轨上的两个特征测量点进行了测量。测量结果显示:改进后的拉杆结构使得石英导轨在两特征测量点处的位移误差由50.36nm降低到小于10nm,满足大型衍射光栅刻划机刻划系统在分度方向上5~10nm的精度指标要求。     

微柱透镜阵列的全息-光刻胶热熔制作技术

为改善微柱透镜阵列的制作技术、消除光刻工艺对光刻掩模版的依赖,研究了利用全息-热熔技术制作微柱透镜阵列的新方法,即首先采用了全息技术进行曝光,然后利用光刻胶热熔技术在K9玻璃基底上制作出了面形良好的微柱透镜阵列。实验结果表明,进行全息曝光并显影后,能够在光刻胶表面产生良好的正弦阵列表面结构,之后采用光刻胶热熔技术可将光刻胶的正弦阵列结构转变为微柱透镜阵列,且实验结果良好。     

基于FIR-EMD和改进SVM的铁路轴承故障诊断

针对铁路轴承故障难以有效识别的问题,提出了一种基于FIR-EMD和改进SVM的铁路轴承故障诊断方法。首先,对采集到的振动信号进行FIR降噪,再对降噪后的信号进行EMD分解,接着对分解后的信号构造IMF能量矩,最后将能量矩作为改进SVM的输入实现铁路轴承故障分类。实验结果表明该方法能有效地识别铁路轴承故障类型。     

非均匀膨胀与收缩下反射体全息光栅衍射特性分析

通过引入膨胀因子随光栅胶层厚度的变化函数来研究在非均匀膨胀和收缩情况下反射体全息光栅的衍射特性。根据Kamiya严格的分层计算方法,借用Lorentz-Lorenz公式,推导出了平均折射率和折射率调制度的解析表达式,据此考察了膨胀因子以定值、线性函数、非线性函数变化时光栅+1级衍射光的衍射特性,分析了平均折射率和折射率调制度在理想情况和衰减分布时对光栅角度和波长选择特性的影响程度。给出了胶层厚度及光栅周期与曝光和未曝光区域膨胀因子的函数关系,讨论了光栅衍射效率对膨胀因子变化的响应程度。结果表明,膨胀因子的非均匀分布令光栅衍射效率曲线出现非对称分布;相比于折射率调制度,光栅布拉格角度对平均折射率变化较为敏感;曝光与未曝光区域膨胀因子会影响衍射效率峰值、光栅角带宽和波带宽。该结论对反射体全息光栅曝光后水浴膨胀与脱水收缩等工艺具有理论指导意义。     

单片机系统显示控制卡设计与实现

本文讨论以8031单片机为控制核心的一种控制板。该板完成了图形、字符、汉字的CRT显示器显示的控制功能,具有16KB的显示缓冲区,显示分辨率为416×200,外部CPU通过控制板提供的10条接口线,控制显示器完成相应内容的显示。     

球差在平场全息凹面光栅设计中的作用

基于平场全息凹面光栅几何像差理论,分析了初级像差与高阶像差特别是球差对平场全息凹面光栅成像的作用。通过一个具体的设计,分别讨论宽波段光栅和窄波段光栅设计中校正球差与否对设计结果的影响。通过对光谱像大小和各种像差系数大小进行对比分析得出以下结论:宽波段平场全息凹面光栅像差较大,决定光谱像大小的主要是初级像差,球差的影响难以显现,在进行光栅设计时可以不考虑球差;窄波段光栅的离焦像差较小,球差的影响开始变得显著,此时在设计过程中考虑球差的校正能够进一步改善光栅的成像质量。     

干涉法在光栅波前检测中的应用研究

主要针对凹面衍射光栅波前检测方法进行研究。实验光路的搭建基于泰曼干涉仪检测原理,针对凹面光栅检测进行相应的改进,成功获得凹面光栅零级和一级干涉条纹,从而证明了用干涉法检验凹面光栅衍射波前的可行性,为凹面光栅的加工质量检测提供了理论依据。     

基于新型供电方式的回路电阻测量技术研究

本文主要对回路电阻进行分析,解析其测量的意义,之后对传统经典回路电阻测量技术进行分析,解析其优缺点,最终提出新型供电方式下的智能回路电阻测量技术.     

用于衍射光栅刻划的超精密金刚石刻刀的研制

为了解决衍射光栅的表面精度,提高衍射效率,分析了衍射光栅刻划中金刚石刻划刀的定向与耐用度的关系,围绕光栅刻划刀磨制过程中如何解决振动这一关键问题,从工艺方面进行了探讨。通过确立金刚石刻划刀的定向,并在研磨过程中加以实施,使刻划刀的耐用度和寿命得到了提高。采取有效抑制导致刻划刀磨制环节中振动因素等手段,使刻划刀几个面和刀刃的粗糙度降低到0.006,刻制出的光栅衍射效率约提高了15%~20%。