基于位相分布限制衍射光学元件的散斑抑制方法 被引量：7

1

作者 梁传样 张巍 +2 位作者 芮大为 隋永新 杨怀江 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期95-101,共7页

根据散斑产生的机理,利用像素点之间干涉的概念,提出了通过限制光场的位相分布范围来抑制投影图像中散斑对比度的方法.在部分发展散斑的条件下,推导了位相均匀分布情况下的散斑对比度公式,揭示了当相位分布范围在0.6π~2π之间时,散斑... 根据散斑产生的机理,利用像素点之间干涉的概念,提出了通过限制光场的位相分布范围来抑制投影图像中散斑对比度的方法.在部分发展散斑的条件下,推导了位相均匀分布情况下的散斑对比度公式,揭示了当相位分布范围在0.6π~2π之间时,散斑对比度随相位分布范围的变化而震荡变化,当把相位分布范围限制在0.6π以下时,散斑对比度会随相位分布范围的减小而迅速下降.建立了理想仿真模型和实际仿真模型来验证该方法的正确性和可行性.在理想仿真模型中,当位相分布范围从2π变到0,所得散斑图样对比度从66.44%降到0;在实际仿真模型中,模拟了实际激光投影系统的光路结构,并运用了两片衍射光学元件,一片用于激光整形匀化,一片用于光场的位相分布范围限制,散斑图样对比度从92.78%降低到2.09%.该方法稳定性高、耗能低、使用元件尺寸小,为全息投影显示的散斑抑制提供了参考. 展开更多

关键词 衍射光学 散斑抑制 位相调制 衍射光学元件 全息投影显示

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浸没式光刻投影物镜光学薄膜 被引量：4

2

作者 毕丹丹 张立超 时光 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期745-764,共20页

深紫外光刻是目前集成电路制造的主流方法,为实现更小的元件特征尺寸,必须采用浸没式投影物镜以提高光学系统的分辨率,由此向其中的薄膜光学元件提出了众多苛刻的要求。本文介绍了适用于浸没式光刻系统的薄膜材料及膜系设计,以及高NA光... 深紫外光刻是目前集成电路制造的主流方法,为实现更小的元件特征尺寸,必须采用浸没式投影物镜以提高光学系统的分辨率,由此向其中的薄膜光学元件提出了众多苛刻的要求。本文介绍了适用于浸没式光刻系统的薄膜材料及膜系设计,以及高NA光学系统所需的大角度保偏膜系;对物镜中最关键的浸液薄膜的液体环境适应性、疏水及防污染等关键问题进行了讨论;对衡量浸没式光刻系统性能的重要因素镀膜元件激光辐照寿命,尤其是浸液环境下的元件辐照寿命进行了分析。 展开更多

关键词 浸没式光刻 光学薄膜 膜系设计 环境适应性 激光辐照寿命

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支撑刚度对激光干涉测量噪声的影响研究

3

作者 缑旭 张永凯 +1 位作者 彭石军 田伟 《江苏科技信息》 2017年第23期35-37,共3页

激光干涉测量技术使用范围广,测量快速高效,在精密位移测量中具有非常大的使用空间。测量噪声是干扰激光测量准确性的重要因素,文章以干涉仪移相器为例,分析了支撑刚度对激光测量噪声的影响关系。结果表明在更换刚性较好的支撑零件下可... 激光干涉测量技术使用范围广,测量快速高效,在精密位移测量中具有非常大的使用空间。测量噪声是干扰激光测量准确性的重要因素,文章以干涉仪移相器为例,分析了支撑刚度对激光测量噪声的影响关系。结果表明在更换刚性较好的支撑零件下可以改善噪声影响,使测量系统噪声从之前的±6.5 nm降为±3.5 nm,对于提高位移测量准确性具有较大的意义。 展开更多

关键词 刚度 位移测量 噪声 激光干涉 移相器

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超短焦投影系统中自由曲面的多视场优化迭代设计方法 被引量：4

4

作者 于百华 田志辉 +3 位作者 苏东奇 高松涛 隋永新 杨怀江 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期40-47,共8页

为解决超短焦投影系统中自由曲面反射镜的设计难题,提出一种适用于大视场成像光学系统的自由曲面设计方法,即多视场优化迭代法.该方法以一个反射平面作为设计起始面,基于多视场下物像的对应关系,并根据反射面的法线方向,通过加权优化迭... 为解决超短焦投影系统中自由曲面反射镜的设计难题,提出一种适用于大视场成像光学系统的自由曲面设计方法,即多视场优化迭代法.该方法以一个反射平面作为设计起始面,基于多视场下物像的对应关系,并根据反射面的法线方向,通过加权优化迭代计算得到自由曲面反射面的形貌.采用基于该方法得到的自由曲面优化设计了一种折反式超短焦投影物镜,可将0.65inch的数字微镜器件芯片在230mm投影距离处放大为100inch的投影画面.物镜的调制传递函数在0.43lp/mm处优于0.4,最大畸变优于1%.该方法简单易行,可为大视场成像系统中自由曲面的设计提供有益参考. 展开更多

关键词 几何光学 光学设计 设计方法 自由曲面 超短焦投影系统

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电阻应变式位移传感器电路设计与实现 被引量：24

5

作者 葛川 李朋志 +1 位作者 徐立松 李佩玥 《国外电子测量技术》 2015年第6期58-61,共4页

超精密平台中使用压电陶瓷驱动器提供位移进给,采用集成应变式位移传感器的驱动器能够减小磁滞与蠕变特性,提高位移控制精度。设计并实现应变式位移传感器位移检测电路,介绍电阻应变式位移传感器位移测量原理;设计位移传感器电路,采用... 超精密平台中使用压电陶瓷驱动器提供位移进给,采用集成应变式位移传感器的驱动器能够减小磁滞与蠕变特性,提高位移控制精度。设计并实现应变式位移传感器位移检测电路,介绍电阻应变式位移传感器位移测量原理;设计位移传感器电路,采用仪表放大器、同相衰减器与低通滤波器电路得到正比于位移变化的电压信号并输出;最后对位移传感器电路进行实验验证。实验结果表明:设计的传感器检测电路的电噪声峰-峰值为0.390mV,输出电压分辨率小于0.6mV,对应的位移传感器的分辨可达1nm,能够有效提高压电陶瓷的精度。 展开更多

关键词 应变 位移传感器 压电陶瓷

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高精度DA电路的设计与实现 被引量：12

6

作者 徐立松 李佩玥 +1 位作者 葛川 章明朝 《国外电子测量技术》 2014年第12期21-25,共5页

高精度的DA电路在电路系统中具有重要的作用,微纳驱动控制领域,压电陶瓷驱动电路中前级数模转换电路的精度对整个系统的性能有显著的影响。详细阐述了高精度数模转换系统设计、实现及测试的全过程。首先,对硬件系统进行详细的设计,这些... 高精度的DA电路在电路系统中具有重要的作用,微纳驱动控制领域,压电陶瓷驱动电路中前级数模转换电路的精度对整个系统的性能有显著的影响。详细阐述了高精度数模转换系统设计、实现及测试的全过程。首先,对硬件系统进行详细的设计,这些设计主要是针对低噪声的需求而展开;其次,以DA芯片PCM1702的串行接口为例,详细的阐述了使用GPIO模拟芯片串行接口的设计理念,并通过实际编程予以实现;最后,使用HP2458a万用表对设计的系统进行测试,以检测系统的性能。测试表明,设计的系统输出电压纹波为130μV,输出电压分辨率为100μV,该设计结果满足系统在低噪声系统中的应用。 展开更多

关键词 数模转换 压电陶瓷 PCM1702 PCM1702

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全频段亚纳米精度氟化钙材料加工 被引量：2

7

作者 张春雷 徐乐 +5 位作者 刘健 马占龙 王飞 谷永强 代雷 彭石军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2636-2643,共8页

考虑用CaF_2材料制作投影光刻物镜可以明显提高其性能指标,本文研究了CaF_2材料加工工艺的全流程,以实现CaF_2材料的全频段高精度加工。首先,利用沥青抛光膜和金刚石微粉使CaF_2元件有较好的面形和表面质量。然后,优化转速、抛光盘移动... 考虑用CaF_2材料制作投影光刻物镜可以明显提高其性能指标,本文研究了CaF_2材料加工工艺的全流程,以实现CaF_2材料的全频段高精度加工。首先,利用沥青抛光膜和金刚石微粉使CaF_2元件有较好的面形和表面质量。然后,优化转速、抛光盘移动范围、压力等加工工艺参数,并使用硅溶胶溶液抛光进一步降低CaF_2元件的高频误差,逐渐去除加工中产生的划痕并且获得极小中频误差(Zernike残差)和高频粗糙度。最后,在不改变CaF_2元件高频误差的同时利用离子束加工精修元件面形。对100mm口径氟化钙材料平面进行了加工和测试。结果表明:其Zernike 37项拟合面形误差RMS值可达0.39nm,Zernike残差RMS值为0.43nm,高频粗糙度均值为0.31nm,实现了对CaF_2元件的亚纳米精度加工,为研发高性能深紫外投影光刻物镜奠定了良好基础。 展开更多

关键词 氟化钙 投影光刻物镜 精密光学加工 亚纳米精度加工 离子束修形(IBF)

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预镀层钛合金与铝合金电弧熔钎焊接头界面组织及力学性能分析 被引量：6

8

作者 崔庆龙 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期125-128,136,共4页

钛合金板坡口位置预先热浸镀纯铝镀层,采用TIG电弧熔钎焊的方法连接镀层钛合金与铝合金,对比分析了有镀层和无镀层条件下形成的接头界面组织及焊缝强度.结果表明,两种条件下界面处生成相同成分的金属间化合物Ti Al3,其中无镀层条件下Ti... 钛合金板坡口位置预先热浸镀纯铝镀层,采用TIG电弧熔钎焊的方法连接镀层钛合金与铝合金,对比分析了有镀层和无镀层条件下形成的接头界面组织及焊缝强度.结果表明,两种条件下界面处生成相同成分的金属间化合物Ti Al3,其中无镀层条件下Ti/Al界面反应层呈锯齿状,厚度4-6μm,焊缝平均拉伸强度118 MPa,以脆性断裂为主;镀层条件下界面生成均匀稳定金属间化合物,厚度2μm以下,焊缝平均拉伸强度205 MPa,以韧性断裂为主.镀层的引入减薄了金属间化合物反应层厚度,从根本上改变了接头的断裂的方式. 展开更多

关键词 热浸镀 Ti/Al异种金属 电弧熔钎焊 断裂机制

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基于i.MX6Q平台的图像融合实现 被引量：3

9

作者 宁红扬 李佩玥 于淼 《现代电子技术》 北大核心 2019年第6期1-5,9,共6页

为了实现手持式电晕移动检测设备的技术验证,选用NXP公司低功耗、高性能的i.MX6Q嵌入式开发平台进行双路视频图像的采集和融合。文中构建以视频图像处理单元(VPU)、图像处理单元(IPU)以及基于Linux V4L2架构的摄像头为主的驱动框架,并... 为了实现手持式电晕移动检测设备的技术验证,选用NXP公司低功耗、高性能的i.MX6Q嵌入式开发平台进行双路视频图像的采集和融合。文中构建以视频图像处理单元(VPU)、图像处理单元(IPU)以及基于Linux V4L2架构的摄像头为主的驱动框架,并在内核驱动程序的基础上,分别对硬件抽象层、应用程序框架层以及应用程序层进行访问接口与控制算法的程序设计。最终通过对双路摄像头采集的图像进行Alpha blending测试结果表明,人机交互界面友好,视频采集图像稳定清晰,融合运行效果流畅,为后续紫外可见光双路探测的研究奠定了基础。 展开更多

关键词 i.MX6Q平台 图像融合 双路摄像头 程序设计 Alphablending算法 内核驱动

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单轴柔性换向机构刚度分析

10

作者 毛石磊 田伟 +1 位作者 郭抗 杨洪波 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第2期250-253,共4页

针对某些场合由于空间有限需要换向的情况,设计了一种单轴柔性换向机构。基于线弹性及小变形理论,推导了圆弧形柔性铰链平面内柔度矩阵各参数的解析计算公式,得到了圆弧形柔性铰链的平面内柔度矩阵,计算出了柔性换向机构内柔性铰链的柔... 针对某些场合由于空间有限需要换向的情况,设计了一种单轴柔性换向机构。基于线弹性及小变形理论,推导了圆弧形柔性铰链平面内柔度矩阵各参数的解析计算公式,得到了圆弧形柔性铰链的平面内柔度矩阵,计算出了柔性换向机构内柔性铰链的柔度矩阵,并通过有限元软件对该计算结果进行了验证。推导出了柔性换向机构的刚度以及传动比,并通过有限元软件和实验对该计算结果进行了验证。结果表明:在柔度矩阵各项参数的解析值与有限元仿真值之间的相对误差中,除c22项误差较大(-11.84%)以外,其他项误差均在4%以内;柔性换向机构刚度及传动比的解析值与仿真值之间的相对误差分别为-3.31%和5.27%;柔性换向机构刚度及传动比的解析值与实验值之间的相对误差分别在6%与11%以内。 展开更多

关键词 柔性铰链 柔度矩阵 有限元 刚度分析

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利用泽尼克位相型光瞳滤波器实现景深延拓及超分辨 被引量：4

11

作者 刘江 苗二龙 +2 位作者 王学亮 隋永新 杨怀江 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期136-141,共6页

为了对显微光学系统实现景深延拓和超分辨,设计了一种基于泽尼克多项式的位相型光瞳滤波器,并分析了其对光学系统在焦点附近光强分布的改善。结果表明,与传统显微光学系统相比,加入泽尼克位相型光瞳滤波器后,系统景深延拓了4.15倍,分辨... 为了对显微光学系统实现景深延拓和超分辨,设计了一种基于泽尼克多项式的位相型光瞳滤波器,并分析了其对光学系统在焦点附近光强分布的改善。结果表明,与传统显微光学系统相比,加入泽尼克位相型光瞳滤波器后,系统景深延拓了4.15倍,分辨率提升了1.3倍。同时,与其他两种形式的光瞳滤波器进行了比较,进一步说明了泽尼克位相型光瞳滤波器的优势。设计的泽尼克位相型光瞳滤波器在疵病的显微检测中具有一定的实际意义和应用价值。 展开更多

关键词 成像系统 光瞳滤波器 景深延拓 超分辨 泽尼克多项式

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疵病检测中适用于不同倍率物镜的波前编码板优化设计

12

作者 刘江 苗二龙 +2 位作者 于长淞 隋永新 杨怀江 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期291-297,共7页

为了更有效地对光刻投影物镜进行疵病显微检测,通过对波前编码(WFC)板上光线入射角度及其系数之间变化关系的分析,设计和优化了一个可以同时适用于5X、10X和20X显微物镜的WFC板。设计结果表明,加入优化设计的WFC板后,分别对5X、10X和20... 为了更有效地对光刻投影物镜进行疵病显微检测,通过对波前编码(WFC)板上光线入射角度及其系数之间变化关系的分析,设计和优化了一个可以同时适用于5X、10X和20X显微物镜的WFC板。设计结果表明,加入优化设计的WFC板后,分别对5X、10X和20X显微物镜延拓了3到10倍的景深;同时,光学系统的调制传递函数(MTF)在空间截止频率附近都能保持较好的数值,保证了其应有的分辨率。通过成像仿真实验,对比了加入WFC板前后的不同倍率显微物镜的离焦成像能力。结果表明,所设计的WFC板对不同倍率的显微物镜都有良好的景深延拓能力,在疵病显微检测中具有良好的适应性和有效性。 展开更多

关键词 波前编码(WFC) 显微物镜 景深 分辨率 光学检测

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基于硅基液晶实现激光投影显示系统匀光整形和散斑抑制 被引量：10

13

作者 梁传样 张巍 +2 位作者 芮大为 隋永新 杨怀江 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期14-20,共7页

激光投影显示通常需要解决光束整形匀化和散斑抑制的问题。基于此,提出利用硅基液晶(LCoS)空间光调制器(SLM)同时解决上述问题的方法。利用衍射光学元件(DOE)精细化设计思想设计所需整形DOE的相位分布,可以同时较好地控制采样点与采样... 激光投影显示通常需要解决光束整形匀化和散斑抑制的问题。基于此,提出利用硅基液晶(LCoS)空间光调制器(SLM)同时解决上述问题的方法。利用衍射光学元件(DOE)精细化设计思想设计所需整形DOE的相位分布,可以同时较好地控制采样点与采样点以外的光场强度分布,将圆形高斯分布照明激光束整形成平顶矩形光场;在不同的初始相位条件下,设计得到的多幅DOE生成具有相同强度分布、不同相位分布的衍射图样。当SLM依次调制出这些衍射图样,通过时间积分将这些衍射图样相叠加,不仅可以进一步提高光斑均匀性,同时还可以抑制散斑。仿真结果表明,通过叠加16幅衍射图样,该方法可使照明光斑均匀性从74%提高到92.57%,屏幕上图样散斑对比度由0.991减小为0.2508。该方法稳定性高,能耗低,且所用器件尺寸小,为微投影显示结构设计提供了有益参考。 展开更多

关键词 激光光学 衍射光学 散斑抑制 空间光调制器 衍射光学元件 激光投影显示

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长曲率半径测量系统精度设计及分析

14

作者 魏凤龙 田伟 彭石军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第6期147-152,共6页

根据高精密光学系统的需求,结合目前的研究成果,基于干涉测量法研制了长曲率半径测量系统。分析了影响长曲率半径测量系统测量精度的多种误差因素,根据误差理论和系统组成建立了长曲率半径测量系统误差分配的数学模型和误差分配树。结... 根据高精密光学系统的需求,结合目前的研究成果,基于干涉测量法研制了长曲率半径测量系统。分析了影响长曲率半径测量系统测量精度的多种误差因素,根据误差理论和系统组成建立了长曲率半径测量系统误差分配的数学模型和误差分配树。结合系统的整体使用需求,对系统测量精度的目标不确定度进行了分配和合成。结果表明,根据分配结果得到的标准不确定度为2.49μm,小于系统要求的目标不确定度2.5μm。以此分配结果作为各子系统结构设计的输入指标,总结并提出了提高曲率半径测量精度的措施,根据误差分配结果设计了符合使用需求的长曲率半径测量系统。 展开更多

关键词 测量 长曲率半径 精度设计 误差分配 不确定度合成

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