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小F数衍射微透镜阵列光学性能研究
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作者 陈四海 易新建 +2 位作者 刘鲁勤 何苗 孔令斌 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期608-613,共6页
本文基于小光点扫描 ,在国内首次提出了一种测试小 F数衍射微透镜阵列光学性能的方法 .利用光通信用半导体激光器和探测器建立了一套测试系统 ,并对所研制的大阵列 ,小单元尺寸的多相位菲涅耳衍射微透镜阵列的衍射效率和点扩散函数进行... 本文基于小光点扫描 ,在国内首次提出了一种测试小 F数衍射微透镜阵列光学性能的方法 .利用光通信用半导体激光器和探测器建立了一套测试系统 ,并对所研制的大阵列 ,小单元尺寸的多相位菲涅耳衍射微透镜阵列的衍射效率和点扩散函数进行了测试 .结果表明 ,衍射微透镜实际衍射光斑比理论衍射受限光斑扩展不大 ,8相位和 1 6相位石英微透镜的衍射效率分别高达 80 .2 %和 87.5 % ,说明本实验室对多相位的设计理论和制作工艺已基本掌握 。 展开更多
关键词 小f数衍射微透镜阵列 衍射效率 点扩散函 小光点扫描 二元光学 小光学 红外焦平面阵列 光学传感器阵列
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一种大F数微透镜阵列的制备方法 被引量:3
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作者 刘鑫 张满 +2 位作者 史立芳 曹阿秀 邓启凌 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期32-37,共6页
针对大F数(大于10)微透镜阵列难以制备的现状,提出了一种制备大F数微透镜阵列的方法.首先采用传统光刻胶热熔法及刻蚀技术制作出成形的微透镜阵列,再将一层具有较高粘滞系数的光刻胶均匀地涂覆在该微透镜阵列上,在光刻胶的粘滞作用以及... 针对大F数(大于10)微透镜阵列难以制备的现状,提出了一种制备大F数微透镜阵列的方法.首先采用传统光刻胶热熔法及刻蚀技术制作出成形的微透镜阵列,再将一层具有较高粘滞系数的光刻胶均匀地涂覆在该微透镜阵列上,在光刻胶的粘滞作用以及烘烤过程中光刻胶自身表面张力的共同作用下,微透镜阵列的F数得到提高.采用该方法制备的二氧化硅微透镜阵列的F数达40,与传统大F数微透镜阵列的加工方法相比,该方法简便易行、制备的微透镜阵列面形良好,且只需调节光刻胶的粘滞系数,即可获得F数不同的微透镜阵列. 展开更多
关键词 透镜阵列 f 光刻胶 粘滞性 表面张力 表面形貌检测 面形控制
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W波段焦面阵成像Teflon衍射微透镜阵列研究 被引量:1
3
作者 张祖存 窦文斌 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第6期46-48,61,共4页
提出并设计了一种应用于W波段焦面阵成像的新型二元Teflon衍射微透镜阵列。新型衍射微透镜阵列仅有两个台阶,与传统折射微透镜阵列相比,大幅度地降低了加工制作的难度。用几何光学、物理光学及FDTD相结合的混合数值方法分析计算了物镜... 提出并设计了一种应用于W波段焦面阵成像的新型二元Teflon衍射微透镜阵列。新型衍射微透镜阵列仅有两个台阶,与传统折射微透镜阵列相比,大幅度地降低了加工制作的难度。用几何光学、物理光学及FDTD相结合的混合数值方法分析计算了物镜焦区场与微透镜阵列的耦合特性,混合数值分析方法的正确性通过相关实验得到了验证。研究表明,衍射微透镜阵列可具有良好的成像性能。 展开更多
关键词 毫米波 焦面阵成像 二元衍射透镜 透镜阵列
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衍射微透镜阵列用于半导体激光光束匀化 被引量:7
4
作者 刘志辉 石振东 +3 位作者 杨欢 李国俊 方亮 周崇喜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期2092-2096,共5页
提出了一种用衍射微透镜阵列对半导体激光光束进行匀化的方法,解决了折射型微透镜阵列难于实现高填充因子、高精度面型的难题。基于标量衍射理论,设计了具有多阶相位结构的衍射微透镜阵列。采用菲涅耳衍射公式,推导了半导体激光从输入... 提出了一种用衍射微透镜阵列对半导体激光光束进行匀化的方法,解决了折射型微透镜阵列难于实现高填充因子、高精度面型的难题。基于标量衍射理论,设计了具有多阶相位结构的衍射微透镜阵列。采用菲涅耳衍射公式,推导了半导体激光从输入面到输出面的光场计算公式。数值模拟了成像型微透镜阵列匀化系统,并研究了微透镜口径及相位台阶数对焦斑均匀性的影响。结果表明:当衍射微透镜的口径D=0.27 mm、相位台阶数L=16时,可获得不均匀性约为±5%、系统能量可利用率达97%的均匀焦斑。 展开更多
关键词 光束匀化 衍射光学 半导体激光器 透镜阵列
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128×128 PtSi红外焦平面用硅衍射微透镜阵列的设计与制备 被引量:2
5
作者 李毅 易新建 陈思乡 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期197-200,共4页
通过考虑互相关联的光学和工艺参数 ,设计了 3~ 5 μm红外 12 8× 12 8硅衍射微透镜阵列 .阵列中微透镜的孔径为 5 0 μm,透镜 F数为 f/ 2 .5 ,微透镜阵列的中心距为 5 0 μm.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... 通过考虑互相关联的光学和工艺参数 ,设计了 3~ 5 μm红外 12 8× 12 8硅衍射微透镜阵列 .阵列中微透镜的孔径为 5 0 μm,透镜 F数为 f/ 2 .5 ,微透镜阵列的中心距为 5 0 μm.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 . 展开更多
关键词 红外焦平面 衍射 透镜阵列 红外探测
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用于毫米波焦面阵成像的小F数透镜焦区矢量衍射场分析 被引量:2
6
作者 窦文斌 孙忠良 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期109-113,共5页
采用射线追迹法和Stratton Chu衍射积分公式研究透镜像空间的矢量衍射场 ,说明了决定衍射场分布样式的口径场相位分布的确定方法 ,对双曲面透镜给出了不同入射倾角时的焦区场功率分布 ,计算结果与实验吻合 .并考察了焦区场的矢量特性 ,... 采用射线追迹法和Stratton Chu衍射积分公式研究透镜像空间的矢量衍射场 ,说明了决定衍射场分布样式的口径场相位分布的确定方法 ,对双曲面透镜给出了不同入射倾角时的焦区场功率分布 ,计算结果与实验吻合 .并考察了焦区场的矢量特性 ,计算与实验在毫米波频段完成 . 展开更多
关键词 毫米波焦面阵成像 小f透镜焦区 矢量衍射 扩展目标 射线追迹法 光学系统
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微透镜阵列衍射效应对夏克一哈特曼波前探测器的影响分析 被引量:6
7
作者 朱沁雨 陈梅蕊 +6 位作者 陆焕钧 樊丽娜 彭建涛 孙会娟 徐国定 毛红敏 曹召良 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期94-102,共9页
微透镜阵列的衍射效应会影响夏克—哈特曼波前探测器的探测精度。本文根据惠更斯-菲涅耳衍射理论建立二维微透镜阵列衍射模型,模拟分析使用理想平行光入射微透镜阵列时在焦平面产生的二维衍射光斑阵列。然后,通过计算衍射光斑偏移一个... 微透镜阵列的衍射效应会影响夏克—哈特曼波前探测器的探测精度。本文根据惠更斯-菲涅耳衍射理论建立二维微透镜阵列衍射模型,模拟分析使用理想平行光入射微透镜阵列时在焦平面产生的二维衍射光斑阵列。然后,通过计算衍射光斑偏移一个像素的过程中质心的误差,确定最大质心计算误差。接着,利用模式法进行波前重构,获得波前探测误差。仿真结果显示:在偏移0.21和0.79个像素,即波面偏转0.03°和0.13°时,衍射导致的波前误差最大为0.125λ。最后,实验验证了该误差计算方法的有效性。该研究结果可为夏克一哈特曼波前探测器的设计提供理论依据。 展开更多
关键词 哈特曼波前探测器 透镜阵列 衍射效应 波前重构 探测误差
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微透镜阵列扫描成像系统的衍射分析与研究
8
作者 陈卉 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1087-1094,共8页
微透镜阵列是微光学元件典型器件之一,广泛的应用于光束整形、精密测量、光学成像等场景。本文研究了微透镜阵列扫描成像系统的工作机理,并重点分析了影响成像质量的光场衍射效应和杂散光串扰,完成了微透镜阵列扫描成像系统衍射效应的... 微透镜阵列是微光学元件典型器件之一,广泛的应用于光束整形、精密测量、光学成像等场景。本文研究了微透镜阵列扫描成像系统的工作机理,并重点分析了影响成像质量的光场衍射效应和杂散光串扰,完成了微透镜阵列扫描成像系统衍射效应的推导与仿真,揭示了衍射效应与焦距及子单元孔径之间的关系,为微透镜阵列扫描成像系统的实际应用提供了导向,并为微透镜阵列的光束控制应用提供理论支撑,为微透镜阵列的建模、设计等提供依据。 展开更多
关键词 光学 透镜阵列 衍射效应 扫描成像 杂散光
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一种高效率低成本制作微透镜阵列的方法 被引量:2
9
作者 范细秋 张鸿海 +1 位作者 甘志银 刘胜 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第9期1053-1055,1104,共4页
通常采用的多次掩模光刻和离子束刻蚀制作微透镜阵列的方法不但制作效率低,而且易产生较大的制作误差。提出了一种在硅基底聚合物薄膜上热压制作微透镜阵列的工艺方法,并利用自制的热压印设备进行了热压制作衍射微透镜阵列的试验,讨论... 通常采用的多次掩模光刻和离子束刻蚀制作微透镜阵列的方法不但制作效率低,而且易产生较大的制作误差。提出了一种在硅基底聚合物薄膜上热压制作微透镜阵列的工艺方法,并利用自制的热压印设备进行了热压制作衍射微透镜阵列的试验,讨论了影响压印精度的温度和压力等工艺参数,对压印的衍射微透镜阵列进行了轮廓测试和部分光学性能测试。测试结果表明,压印制作微透镜阵列的复形误差小于10%,衍射效率高于90%,为高效率低成本制作微透镜阵列提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 热压印 透镜阵列 衍射效率
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256×256 Si微透镜阵列与红外焦平面阵列单片集成研究 被引量:1
10
作者 陈四海 易新建 +2 位作者 王宏臣 孔令彬 马宏 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期340-342,共3页
基于标量衍射理论设计了 8位相菲涅尔衍射微透镜阵列 .利用多次曝光和离子束刻蚀技术在大规模面阵( 2 5 6× 2 5 6) Pt Si红外焦平面阵列的背面制作了单片集成微透镜阵列样品 (单元面积为 3 0μm× 4 0μm ) .测试结果表明 ,单... 基于标量衍射理论设计了 8位相菲涅尔衍射微透镜阵列 .利用多次曝光和离子束刻蚀技术在大规模面阵( 2 5 6× 2 5 6) Pt Si红外焦平面阵列的背面制作了单片集成微透镜阵列样品 (单元面积为 3 0μm× 4 0μm ) .测试结果表明 ,单片集成微透镜的红外焦平面阵列样品的信噪比提高了 2 .0倍 . 展开更多
关键词 PtSi红外焦平面阵列 透镜阵列 单片集成技术 标量衍射 信噪比
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微透镜列阵衍射效应所致的串扰 被引量:1
11
作者 张为国 董小春 +3 位作者 高洪涛 邓启凌 吴时彬 杜春雷 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期80-84,90,共6页
本文分析了微透镜列阵衍射效应的影响因素,推导出了微透镜焦平面上光强分布的解析表达式,对菲涅尔数评价衍射效应的物理含义给予了合理的解释。并利用ZEMAX软件对微透镜列阵进行仿真,基于惠更斯子波直接积分的算法计算得到了微透镜列阵... 本文分析了微透镜列阵衍射效应的影响因素,推导出了微透镜焦平面上光强分布的解析表达式,对菲涅尔数评价衍射效应的物理含义给予了合理的解释。并利用ZEMAX软件对微透镜列阵进行仿真,基于惠更斯子波直接积分的算法计算得到了微透镜列阵焦平面上的光场强度分布。通过比较不同条件下所得到的计算结果,验证了以菲涅尔数作为微透镜列阵衍射效应评价依据的的合理性,同时验证了以菲涅尔数判断焦斑间串扰的可行性。 展开更多
关键词 透镜列阵 衍射效应 焦斑 串扰 菲涅尔
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微透镜变化对半导体激光器光束匀化效果的影响 被引量:6
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作者 殷智勇 汪岳峰 +4 位作者 尹韶云 杜春雷 贾文武 王军阵 白慧君 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2556-2560,共5页
为了实现高均匀性的半导体激光器泵浦光源,研究了成像型光束积分器中微透镜的变化对泵浦光均匀性的影响。详细讨论了微透镜数值孔径与入射光束的角度匹配的问题。推导了高斯光束经成像型光束积分器的光场分布模型,分析了微透镜的边缘衍... 为了实现高均匀性的半导体激光器泵浦光源,研究了成像型光束积分器中微透镜的变化对泵浦光均匀性的影响。详细讨论了微透镜数值孔径与入射光束的角度匹配的问题。推导了高斯光束经成像型光束积分器的光场分布模型,分析了微透镜的边缘衍射对光斑均匀性的影响,明确了微透镜孔径大小的取值范围,并利用ZEMAX进行了系统仿真及实验验证。结果表明,经优化后的成像型光束积分器实现了不均匀性为8.11%的矩形光斑。 展开更多
关键词 半导体激光器 光束整形 边缘衍射 透镜阵列 成像型光束积分器
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微透镜填充因子快速检测方法
13
作者 史立芳 马君显 +1 位作者 董小春 杜春雷 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期53-56,共4页
本文提出了一种有效的微透镜阵列填充因子快速检测方法。文章从光的标量衍射理论出发,分析了连续浮雕微透镜阵列的衍射光斑分布与透镜子口径、透镜矢高之间的关系,推导出了微透镜阵列远场衍射光斑的理论模型,用该模型对不同填充因子的... 本文提出了一种有效的微透镜阵列填充因子快速检测方法。文章从光的标量衍射理论出发,分析了连续浮雕微透镜阵列的衍射光斑分布与透镜子口径、透镜矢高之间的关系,推导出了微透镜阵列远场衍射光斑的理论模型,用该模型对不同填充因子的微透镜阵列为例进行计算机模拟分析,并且搭建了实验装置来获得实际的衍射光斑。结果表明,模拟光强分布与实际衍射光斑相当接近,在此基础上给出了微透镜衍射光斑分布与填充因子之间的半定量关系,为微透镜阵列的快速检测提供了一种有效手段。这种方法可以实现微透镜阵列的准确、简单、低成本的填充因子检测,极大地提高了生产效率,满足了实际测试的要求。 展开更多
关键词 透镜阵列 衍射光斑 快速检测
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衍射光学及其在红外成像系统中的应用 被引量:7
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作者 孟剑奇 《航空兵器》 2006年第6期38-41,共4页
简述了浮雕型衍射光学元件的概念、原理及其独特的功能和特点,在此基础上着重讨论了衍射光学元件可用于红外成像光学系统的像差校正以及利用微透镜阵列与红外焦平面阵列单片集成能够改善红外焦平面阵列的性能是两个重要的应用方向,最后... 简述了浮雕型衍射光学元件的概念、原理及其独特的功能和特点,在此基础上着重讨论了衍射光学元件可用于红外成像光学系统的像差校正以及利用微透镜阵列与红外焦平面阵列单片集成能够改善红外焦平面阵列的性能是两个重要的应用方向,最后简要从系统需要和国内实际加工工艺水平方面分析了金刚石车削法加工具有连续浮雕结构衍射光学元件的优势及存在的不足,指出了金刚石车削法加工衍射光学零件是切实可行的重要技术途径。 展开更多
关键词 衍射光学 红外成像 无热化系统 透镜阵列 金刚石车削
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光衍射、仪器与器件
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《中国光学》 EI CAS 1998年第5期11-12,共2页
O436.1 98052873二元光学微透镜=Binary optical micor—lenses[会,中]/鞠静,郝建华,易新建(华中理工大学光电子工程系。湖北,武汉(430074))∥全国第八次光纤通信暨第九届集成光学学术会议文集以。—湖北武汉,97.10综述了二元光学技术... O436.1 98052873二元光学微透镜=Binary optical micor—lenses[会,中]/鞠静,郝建华,易新建(华中理工大学光电子工程系。湖北,武汉(430074))∥全国第八次光纤通信暨第九届集成光学学术会议文集以。—湖北武汉,97.10综述了二元光学技术的发展过程,衍射光学元件的设计原理和制作工艺及二元衍射光学微透镜阵列的应用。讨论了二元衍射光学微透镜阵列的参数设计和制备的技术路线,详述了制备二元光学微透镜的几种工艺,指出了工艺过程的关键和存在的问题。 展开更多
关键词 二元光学透镜 透镜阵列 二元衍射光学 衍射光学元件 集成光学 光纤通信 二元光学技术 设计 制作工艺 设计原理
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光的干涉与衍射
16
《中国光学》 EI CAS 2001年第3期12-15,共4页
O436.1 2001031575莫尔条纹软件计数法=Soft-counting of Moirefringe[刊,中]/吕海宝,曹聚亮,苏绍景(国防科技大学机电工程与自动化学院机电工程所.湖南,长沙(410073))∥光学技术.-2000,26(6).-543-545针对常规莫尔条纹计数法中的缺陷,... O436.1 2001031575莫尔条纹软件计数法=Soft-counting of Moirefringe[刊,中]/吕海宝,曹聚亮,苏绍景(国防科技大学机电工程与自动化学院机电工程所.湖南,长沙(410073))∥光学技术.-2000,26(6).-543-545针对常规莫尔条纹计数法中的缺陷,设计了一种软件计数法,介绍了莫尔条纹软件计算的原理,以及基于DSP的莫尔条纹信号软件的计算的实现。图4参3(李瑞琴) 展开更多
关键词 莫尔条纹信号 衍射效率 干涉条纹 国家重点实验室 菲涅耳透镜 机电工程 非垂轴面均匀照明 衍射透镜阵列 衍射
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光的干涉与衍射
17
《中国光学》 EI CAS 2003年第1期9-11,共3页
0436 1 200301 00538相位256×256衍射微透镜的设计与制作=Design andfabrication of 25×256 diffractive microlens arrav with 8phases[刊,中]/程志军(华中科技大学光电子工程系.湖北,武汉(430074)),黄光…//光电子技术与信... 0436 1 200301 00538相位256×256衍射微透镜的设计与制作=Design andfabrication of 25×256 diffractive microlens arrav with 8phases[刊,中]/程志军(华中科技大学光电子工程系.湖北,武汉(430074)),黄光…//光电子技术与信息.-2002,15(1).-32-35介绍了衍射微透镜阵列的设计原理与制作工艺方法。 展开更多
关键词 衍射透镜阵列 衍射光学 光电子技术 光子学 型激光干涉仪 束匀滑 设计与制作 值计算 值模拟 叠栅条纹
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光的干涉与衍射
18
《中国光学》 EI CAS 2003年第4期4-5,共2页
O436.1 2003042422多相位256×256衍射微透镜的设计及其光学性能研究=Design and optical performance of 256×256 multi-phasediffractive microlens arrays[刊,中]/孔令彬(中国地质大学机电系.湖北,武汉(430074)),叶敦范…... O436.1 2003042422多相位256×256衍射微透镜的设计及其光学性能研究=Design and optical performance of 256×256 multi-phasediffractive microlens arrays[刊,中]/孔令彬(中国地质大学机电系.湖北,武汉(430074)),叶敦范…∥红外与激光工程.-2002,31(3).-253-256介绍了衍射微透镜阵列的设计原理与制作工艺方法,在此基础上运用部分刻蚀法研制出适用于3~5μm波长多相位256×256衍射微透镜阵列。利用光通信半导体激光器和探测器建立了一套测试系统,并对所设计的多相位衍射微透镜阵列的衍射率和点扩散函数进行了测试,8相位和16相位石英衍射微透镜的衍射率分别高达80.2%和87.5%,完全满足实际应用的要求。图5参4(高晓萍)O436.1 2003042423用干涉法测量压电陶瓷的动态频率响应特性=Measuringthe dynamic frequency response of piezoelectric ceramic 展开更多
关键词 衍射透镜阵列 多相位 中国地质大学 半导体激光器 频率响应特性 压电陶瓷 干涉仪 结构照明 衍射 点扩散函
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微细加工技术与设备
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《中国光学》 EI CAS 2001年第3期102-103,共2页
TN305.7 2001032182激光全息光刻技术及其应用=Laser holographic lithography and applications[刊,中]/宋登元(河北大学电子与信息工程系.河北,保定(071002)),王小平(张家口职工大学.河北,张家口(075000))∥半导体技术.-2000,25(2).-1... TN305.7 2001032182激光全息光刻技术及其应用=Laser holographic lithography and applications[刊,中]/宋登元(河北大学电子与信息工程系.河北,保定(071002)),王小平(张家口职工大学.河北,张家口(075000))∥半导体技术.-2000,25(2).-14-16论述了激光全息光刻技术的基本原理、发展状况和在制备衍射光栅及场发射平板显示器等光电子器件方面的应用。图2表2参10(李瑞琴) 展开更多
关键词 全息光刻技术 场发射平板显示器 激光 透镜阵列 张家口 光电子器件 衍射光栅 半导体技术 信息工程 发展状况
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用于光刻的准分子激光束整形及其研究进展 被引量:6
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作者 林清华 宋超 +1 位作者 王鲁宾 周金运 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期415-419,共5页
阐述了在光刻应用中准分子激光束整形的原因和整形前后光束能量空间分布结果,并对建立准分子激光束整形的理论模型——高斯-谢尔模型(GSM)的方法进行了介绍。总结和分析了微透镜阵列和衍射相位光栅等光束均质器用于光刻激光束整形的优缺... 阐述了在光刻应用中准分子激光束整形的原因和整形前后光束能量空间分布结果,并对建立准分子激光束整形的理论模型——高斯-谢尔模型(GSM)的方法进行了介绍。总结和分析了微透镜阵列和衍射相位光栅等光束均质器用于光刻激光束整形的优缺点,包括它们的整形能力、能量损失、干涉效应以及波前和振幅均匀化控制等;同时对主要整形器件的原理、特性和进展情况进行了简要综述。 展开更多
关键词 激光技术 准分子激光束整形 光刻 透镜阵列 衍射相位光栅
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