基于近红外吸收光谱技术的高精度CO_(2)检测系统的研制 被引量：12

1

作者 李恒宽 朴亨 +7 位作者 王鹏 姜炎坤 李峥 陈晨 曲娜 白晖峰 王彪 李美萱 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期107-113,共7页

为了准确测量地震断裂带溢出的痕量CO_(2)气体浓度,文中采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,选取波数4978.202 cm^(-1)作为CO_(2)检测系统的吸收谱线,采用有效光程为40 m的多通池,以STM32作为主控和数据处理核心器件,研制了高精度... 为了准确测量地震断裂带溢出的痕量CO_(2)气体浓度,文中采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,选取波数4978.202 cm^(-1)作为CO_(2)检测系统的吸收谱线,采用有效光程为40 m的多通池,以STM32作为主控和数据处理核心器件,研制了高精度CO_(2)检测系统。针对系统中的探测器噪声与光学干涉条纹噪声,利用卡尔曼-小波分析算法滤波提升系统性能。实验表明,与滤波前相比,系统在50 ppmv CO_(2)浓度下的二次谐波信噪比提升了2.06倍。在不同CO_(2)浓度下(50、300、1000、4000、8000 ppmv),系统误差为2.57%~2.66%。系统测量4000 ppmv浓度下的CO_(2)时检测精密度达到20.9 ppmv。利用Allan方差分析得出,积分时间在约61 s时对应的最低探测下限(MDL)为5.2 ppmv,实现了对CO_(2)气体的高精度测量。结果表明,所设计的高精度CO_(2)系统可以在气体检测领域为预测地震前兆提供良好前景。 展开更多

关键词 痕量CO_(2) 高精度 TDLAS技术 卡尔曼-小波分析 二次谐波

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深度学习驱动的智能电网运行图像数据压缩技术 被引量：2

2

作者 夏信 何传亮 +5 位作者 吕英杰 王守志 张博 陈晨 陈海鹏 李美萱 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期387-392,共6页

随着智能电网的快速发展,用于监视电网运行状况的测量设备大规模投入,其产生的海量运行图像等监视数据由于规模大、维度高、数据冗余等问题难以得到有效利用。为了进一步提高电力大数据的分析应用能力,文中提出一种基于深度学习的电网... 随着智能电网的快速发展,用于监视电网运行状况的测量设备大规模投入,其产生的海量运行图像等监视数据由于规模大、维度高、数据冗余等问题难以得到有效利用。为了进一步提高电力大数据的分析应用能力,文中提出一种基于深度学习的电网运行图像数据压缩方法,考虑电网图像监视数据在时序上的耦合关联,通过卷积神经网络对电网运行图像数据进行压缩,有效减少了电网运行图像数据的冗余度。与其他方法相比,基于卷积神经网络的图像数据压缩模型不依赖于人工的数据特征提取和工程经验,可以直接以电网中采集到的原始图像数据的灰度函数作为模型的输入,将数据的特征提取和分类合二为一,实现电网运行图像数据的高效、便捷压缩。通过仿真进行了文中所提方法有效性的验证,结果表明,与其他神经网络相比,所提方法在电网图像压缩效率及压缩精度中具有较强优势。 展开更多

关键词 智能电网 深度学习 数据驱动 卷积神经网络 图像压缩

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基于单次曝光多光谱关联成像系统带通滤波器的研究 被引量：2

3

作者 李美萱 张斯淇 +3 位作者 李宏 李楠 任雨轩 田嘉龙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期243-249,共7页

多光谱关联成像与传统点到点的成像方式不同,该技术是采用调制、解调的方式获取目标的图像信息。搭建了一套基于固定相位板的单次曝光多光谱关联成像系统,完成了多光谱关联成像系统中薄膜器件的研制。选择BK7玻璃作为基底材料,氧化铌(Nb... 多光谱关联成像与传统点到点的成像方式不同,该技术是采用调制、解调的方式获取目标的图像信息。搭建了一套基于固定相位板的单次曝光多光谱关联成像系统,完成了多光谱关联成像系统中薄膜器件的研制。选择BK7玻璃作为基底材料,氧化铌(Nb2O5)和二氧化硅(SiO2)为高、低折射率材料。根据光学薄膜基础理论,结合膜系设计软件进行膜系设计和模拟分析,通过建立膜系优化评价函数,实现了0°~30°入射450~700 nm带通滤光膜的设计,并在OZZSQ900型箱式真空镀膜机上完成了该薄膜的研制。通过优化SiO2膜沉积速率,改善了薄膜表面缺陷,降低了散射损耗。对膜层的残余蒸镀进行分析,利用最小二乘法建立膜层厚度与残余蒸镀量之间拟合函数,调整监控方式,减小残余蒸镀,提高了制备过程中膜厚控制精度。采用安捷伦Cary5000分光光度计测试,在350~440 nm和710~800 nm波段透过率T<0.5%,450~700 nm范围内,光线入射角0°~30°时平均透过率T>98%的带通滤波器,满足系统使用要求,该研究具有重要的实际意义和工程价值。 展开更多

关键词 多光谱 关联成像 单次曝光 带通滤波器

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基于相位调制的运动目标多光谱关联成像研究 被引量：1

4

作者 李美萱 王红 +2 位作者 刘小涵 刘明 宋立军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期258-265,共8页

为克服扫描方式多光谱成像无法捕获动态场景下的多光谱数据,提出了一种基于相位调制实现运动目标单次曝光多光谱成像方法。该方法将关联成像技术、压缩感知技术与光谱成像相结合,在成像光路中引入空间随机相位调制器,对运动目标物体三... 为克服扫描方式多光谱成像无法捕获动态场景下的多光谱数据,提出了一种基于相位调制实现运动目标单次曝光多光谱成像方法。该方法将关联成像技术、压缩感知技术与光谱成像相结合,在成像光路中引入空间随机相位调制器,对运动目标物体三维图谱信息数据进行调制和压缩,然后利用探测器获取二维混叠信号,实现单次曝光获取运动目标的三维图谱信息重构,具有光能利用率高、成像时间短、系统结构简单等优点。实验结果表明:单帧CCD探测信号的电子数均值从200 e^(-)按100 e^(-)的间隔增加到1 300 e^(-)时,随着电子数均值增加,重构图像相对均方根误差rRMSE值对应减小,重构图像质量提高;当步进电机以30 Hz速度带动目标物体连续运动时,可获得较好质量运动物体的多光谱重构图像;采用光谱仪对目标物体中不同谱段的光谱分布曲线进行测试,所得结果与重构图像的光谱分布曲线相吻合,证明了该方法的有效性。研究结果对多光谱关联成像技术在无人机平台、动态监测等领域的应用提供了有益借鉴。 展开更多

关键词 多光谱 关联成像 压缩感知 运动目标 探测信号

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非厄米非旋波量子系统

5

作者 李宏 张斯淇 +2 位作者 李美萱 郭明 宋立军 《吉林大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2019年第5期1231-1235,共5页

根据绝热捷径技术设计一种添加非厄米反向透热Hamilton量的方法,并研究非旋波近似下的两能级量子系统.结果表明:该Hamilton量具有非平衡的增益耗散项,可实现布居数完全转移;该方法对参数具有较强的鲁棒性;增大不平衡的增益耗散比率可大... 根据绝热捷径技术设计一种添加非厄米反向透热Hamilton量的方法,并研究非旋波近似下的两能级量子系统.结果表明:该Hamilton量具有非平衡的增益耗散项,可实现布居数完全转移;该方法对参数具有较强的鲁棒性;增大不平衡的增益耗散比率可大幅度缩短演化时间. 展开更多

关键词 非厄米Hamilton量 绝热捷径技术 非旋波近似

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绝热和非绝热演化的简并快进标定理论

6

作者 杨青 刘忠菊 +1 位作者 李宏 张亚楠 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第6期86-92,共7页

为快速精确地控制复杂量子系统的演化,以简并的四能级量子系统为例,采用快进标定方法,得出不同状态下的加速势。在绝热演化过程中,将快进标定方法与无跃迁量子驱动方法融合,并应用于简并量子系统,得到简并量子系统的反绝热快进哈密顿量... 为快速精确地控制复杂量子系统的演化,以简并的四能级量子系统为例,采用快进标定方法,得出不同状态下的加速势。在绝热演化过程中,将快进标定方法与无跃迁量子驱动方法融合,并应用于简并量子系统,得到简并量子系统的反绝热快进哈密顿量的一般形式。研究结果表明:快进态下的布居数转移时间相比标准态明显缩短,证明了快进标定方法在简并量子系统中的有效性。融合法中绝热项中的正则化项形式与简并无跃迁量子驱动哈密顿量形式完全对应,可有效提升系统的演化速率。研究结论为复杂量子系统控制和量子信息处理提供理论支撑。 展开更多

关键词 快进标定方法 简并量子系统 无跃迁量子驱动方法 加速势 布居数

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浸没式光刻系统中光束传输系统的设计 被引量：1

7

作者 李美萱 阚晓婷 +1 位作者 王美娇 李博 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1300-1306,共7页

为实现浸没式光刻照明系统掩模面上高均匀照明性和不同照明模式,对照明系统中的光束传输系统进行了研究。浸没式光刻照明系统中的激光光束传输系统是光刻机中的重要组成部分,直接影响光刻机性能。针对浸没式光刻照明系统特点,提出了采... 为实现浸没式光刻照明系统掩模面上高均匀照明性和不同照明模式,对照明系统中的光束传输系统进行了研究。浸没式光刻照明系统中的激光光束传输系统是光刻机中的重要组成部分,直接影响光刻机性能。针对浸没式光刻照明系统特点,提出了采用球面镜和柱面镜组合的光学结构,进行了激光准直扩束系统的光学设计与仿真分析。此外,对设计的准直扩束系统进行了公差分析,以保证在加工和装调完成后光束的发散角和口径均满足设计要求。最后,在系统完成的基础上对不同位置处的光斑尺寸进行测量。设计结果表明,系统能够满足光束在5～20 m传输光路范围内,不需要进行透镜间隔的调节,实现光斑大小和发散角满足设计要求,保证目标光束口径在(28. 5±0. 5) mm范围内,X方向发散角为1. 2 mrad,Y方向发散角为1. 84 mrad。通过分析发现,设计结果能够很好地满足指标的精度要求,具有重要的应用价值和实用意义。 展开更多

关键词 光学设计 光刻照明系统 光束传输系统 柱面镜

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基于温度变化的相位QKD系统误码率分析

8

作者 吴佳楠 张莹 +2 位作者 赵剑 朱德新 宋立军 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期3234-3241,共8页

基于量子力学基本特性的量子密钥分发系统在经典传输上采用一次一密的加密方式,在理论上具有绝对安全性,但由于系统光学器件不完善等问题,导致量子密钥分发系统存在一定误码。根据盖革模式下的单光子探测器性能,研究温度对量子密钥分发... 基于量子力学基本特性的量子密钥分发系统在经典传输上采用一次一密的加密方式,在理论上具有绝对安全性,但由于系统光学器件不完善等问题,导致量子密钥分发系统存在一定误码。根据盖革模式下的单光子探测器性能,研究温度对量子密钥分发系统暗计数概率以及误码率的影响。首先,在中国寒带地区搭建了基于相位编码的32 km实际远程量子密钥分发系统,全年对该系统进行实际测试与参数采集;其次,引入单光子探测效率和暗计数概率,根据诱骗态QKD协议的原理和单光子探测器的工作模式给出误码率和探测器性能参数的一般理论公式;最后,系统分析单光子探测器的性能对实际远程点对点相位编码的诱骗态QKD系统的影响。研究结果表明:在基于相位编码诱骗态量子密钥分发系统中,影响误码率的主要因素为暗计数概率,调控环境温度能够改变系统暗计数概率,进而影响系统误码率。实验结果与理论分析结果相一致,即温度升高,误码率增大。而在实际工作环境中,系统误码率对于小范围区间内的温度变化表现得并不敏感。 展开更多

关键词 QKD(quantum keydistribution)系统 成码率 信号态误码率 诱骗态误码率 暗计数率 温度

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12.7 km水平信道空间激光通信闪烁抑制 被引量：7

9

作者 李滨宇 冯悦姝 +2 位作者 滕云杰 江伦 佟首峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期545-554,共10页

大气湍流引起的光强闪烁效应会导致信噪比下降,严重影响自由空间光通信的正常工作。空间分集技术能够有效克服这种影响,为抑制12.7 km城市水平信道大气湍流光强闪烁,设计了空间分集接收发射系统,并对分集接收的最大比合并、等增益合并... 大气湍流引起的光强闪烁效应会导致信噪比下降,严重影响自由空间光通信的正常工作。空间分集技术能够有效克服这种影响,为抑制12.7 km城市水平信道大气湍流光强闪烁,设计了空间分集接收发射系统,并对分集接收的最大比合并、等增益合并和选择合并方案的抑制效果进行了对比,结果表明等增益合并方案工程实现简单,抑制效果明显,相比于单路信号闪烁指数可降低至40.1%。最后,根据全天闪烁指数变化反演了大气折射率结构常数变化,与PAMELA模型的模拟结果对比,趋势相符。研究结果对提高自由空间光通信质量有着重要意义。 展开更多

关键词 自由空间光通信 光强闪烁 空间分集技术 湍流抑制 分集合并

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光刻照明系统中新型均匀性补偿器的设计 被引量：3

10

作者 李美萱 阚晓婷 王美娇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期105-109,共5页

在超大规模集成电路中,为了满足波长193 nm数值孔径为1. 35的45 nm节点紫外光刻曝光光学系统对高分辨率的要求,设计了一种新型的均匀性补偿器件,用于提高照明系统的出射光均匀性从而实现光刻线条的高度均一性。该照明均匀性补偿器的主... 在超大规模集成电路中,为了满足波长193 nm数值孔径为1. 35的45 nm节点紫外光刻曝光光学系统对高分辨率的要求,设计了一种新型的均匀性补偿器件,用于提高照明系统的出射光均匀性从而实现光刻线条的高度均一性。该照明均匀性补偿器的主要功能是实现对照明视场的能量分布进行微调,从而减小系统的残余不均匀性,保证系统在掩膜面及硅片面上的能量分布均匀性达到更高指标的要求。此外,使用CODE V软件对该照明系统的均匀性进行仿真分析,研究发现采用新型均匀性补偿器可以在传统照明和离轴照明模式下同时的光刻照明系统对掩膜面的非均匀性均低于0. 5%。与传统匀光单元相比,该新型均匀性补偿器在不增加光刻照明系统机械设计和控制难度的基础上可明显提高光刻照明系统的均匀性,故该器件具有更好的应用价值和实用意义。 展开更多

关键词 均匀性补偿器 浸没式光刻 高分辨率 传统照明 离轴照明

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光干涉生物亲和性检测系统设计 被引量：2

11

作者 张硕 嵇晓强 +4 位作者 常知强 史健松 李琦 张昊 李美萱 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1378-1386,共9页

分子互作检测是目前食品安全检测、临床癌症病理筛查等检测领域的研究热点。为了对生物分子间相互作用进行实时、快速检测,本文以光干涉技术为理论基础,设计了基于光纤生物传感器的分子互作检测系统。采用了石英光纤与自聚焦透镜耦合结... 分子互作检测是目前食品安全检测、临床癌症病理筛查等检测领域的研究热点。为了对生物分子间相互作用进行实时、快速检测,本文以光干涉技术为理论基础,设计了基于光纤生物传感器的分子互作检测系统。采用了石英光纤与自聚焦透镜耦合结构,提高了光源与干涉光的传输光路耦合效率。采用STM32微处理器作为主控制器,实现了数据采集、三维传动机构控制、恒温震荡控制、通讯等功能。最后,采用所设计的分子互作检测系统及美国Fortebio公司的BLItz分子互作检测系统,分别进行不同浓度的定量检测实验,实时检测IgG与抗原分子蛋白A的结合与解离反应。实验结果表明:本文设计的系统检测极限达到10μg/mL,重复性CV值小于6%,与BLItz接近。所设计系统检测的自动化程度高、检测过程中无需清洗、不产生交叉污染、成本低,能够满足药代动力学研究需要。 展开更多

关键词 分子亲和性检测 光干涉 光纤生物传感器 光纤耦合结构 STM32 免疫球蛋白IGG

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浸没式光刻照明系统的照明模式变换器 被引量：1

12

作者 李美萱 董连和 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期162-167,共6页

研究了NA1.35浸没式光刻照明系统中照明模式变换模块的设计和测试。采用衍射光学元件实现包括传统照明、二极照明、四极照明的照明模式变换系统的设计和分析。给出了不同照明模式的衍射光学元件的设计结果,并对设计结果进行了模拟分析... 研究了NA1.35浸没式光刻照明系统中照明模式变换模块的设计和测试。采用衍射光学元件实现包括传统照明、二极照明、四极照明的照明模式变换系统的设计和分析。给出了不同照明模式的衍射光学元件的设计结果,并对设计结果进行了模拟分析和实验分析,证明了设计的可行性。研究结果表明:当输入光场被分割的阵列数为20×20单元时,二极和四极照明模式下衍射元件台阶数为32,传统照明模式下台阶数为128的情况下,衍射光学元件作为照明模式变换器的均匀性及衍射效率都能够满足设计要求。从原理、实验上验证衍射光学元件激光模式变换器设计的正确性及可行性。研究结果能够应用于浸没式光刻照明系统中照明模式变换结构中,具有一定的理论价值和工程意义。 展开更多

关键词 浸没式光刻照明系统 照明模式变换 衍射光学元件 光瞳整形

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一维函数光子晶体的界面态 被引量：1

13

作者 韩梦 李宏 +3 位作者 张斯淇 赵东旭 刘晓静 吴向尧 《吉林大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期681-686,共6页

利用传输矩阵法,给出一维函数型组合结构光子晶体的匹配矩阵和传输矩阵,在此基础上研究一维函数光子晶体的界面态,并研究折射率端点值、介质厚度和入射角对界面态位置的影响.结果表明:在总阻抗虚部为0的位置出现界面态;对函数介质,当折... 利用传输矩阵法,给出一维函数型组合结构光子晶体的匹配矩阵和传输矩阵,在此基础上研究一维函数光子晶体的界面态,并研究折射率端点值、介质厚度和入射角对界面态位置的影响.结果表明:在总阻抗虚部为0的位置出现界面态;对函数介质,当折射率的起始端点值增加时,界面态位置随带隙红移;当折射率的终点值增加时,界面态位置随带隙红移;当介质厚度增大时,界面态位置随带隙红移;当入射角增加时,界面态位置随带隙蓝移.因此函数型光子晶体可调节界面态的位置. 展开更多

关键词 一维光子晶体 反转对称结构 阻抗 界面态

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基于浸没式光刻光束稳定系统的反射镜 被引量：1

14

作者 李美萱 李宏 +2 位作者 张斯淇 郭明 付秀华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期40-49,共10页

根据浸没式光刻系统的技术要求,设计了光束稳定系统,通过两个反射镜消除光束的位置漂移和指向漂移.基于深紫外材料特性,选择JGS1作为反射镜的基底,Al2O3和MgF2为高、低折射率薄膜材料.通过膜系设计软件完成了高反射膜的设计和模拟分析,... 根据浸没式光刻系统的技术要求,设计了光束稳定系统,通过两个反射镜消除光束的位置漂移和指向漂移.基于深紫外材料特性,选择JGS1作为反射镜的基底,Al2O3和MgF2为高、低折射率薄膜材料.通过膜系设计软件完成了高反射膜的设计和模拟分析,并采用真空沉积技术研制了该薄膜.通过选择行星夹具镀膜设备和设计特定的补偿挡板来保证薄膜的非均匀性小于0.2%.测试了反射镜样片的光谱曲线和表面微观结构,结果表明研制的薄膜在45°入射时的反射率为98.5%,散射损耗为0.30%,满足系统使用要求. 展开更多

关键词 光学薄膜 光束稳定系统 非均匀性 吸收损耗 散射损耗

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浸没式光刻照明系统中会聚镜的设计及公差分析 被引量：1

15

作者 李美萱 董连和 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期876-881,共6页

为了实现掩膜面的均匀照明,采用非球面技术对浸没式光刻照明系统中会聚镜进行了设计,并对影响系统远心度的误差源进行了分析。设计的会聚镜数值孔径的一致性偏差在0.2%以内,像方远心度小于0.2mrad,以系统的远心度变化0.1mrad,数值孔径... 为了实现掩膜面的均匀照明,采用非球面技术对浸没式光刻照明系统中会聚镜进行了设计,并对影响系统远心度的误差源进行了分析。设计的会聚镜数值孔径的一致性偏差在0.2%以内,像方远心度小于0.2mrad,以系统的远心度变化0.1mrad,数值孔径一致性变化0.1%,点列图变化20μm,焦距变化0.1mm为公差基础值,计算出会聚镜的厚度公差为±0.02mm~±0.05mm,单面倾斜10″~20″。该浸没式光刻照明系统中会聚镜的设计合理,制定的公差可行,能够满足硅片面上照明非均匀性小于3%的要求。 展开更多

关键词 浸没式光刻 照明系统 会聚镜 远心度 公差分析

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圆光栅测角系统误差分析与修正 被引量：11

16

作者 张文颖 朱浩然 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期399-403,共5页

为了提高测角系统的测量精度,基于误差的特性和表现形式,从谐波角度对测角系统中的刻划误差、光电信号误差、偏心误差、倾斜误差和变形导致的误差建立相应的数学模型,并对偏心误差和倾斜误差进行仿真分析。搭建了金属圆光栅测角系统,对... 为了提高测角系统的测量精度,基于误差的特性和表现形式,从谐波角度对测角系统中的刻划误差、光电信号误差、偏心误差、倾斜误差和变形导致的误差建立相应的数学模型,并对偏心误差和倾斜误差进行仿真分析。搭建了金属圆光栅测角系统,对系统中的误差进行了分析和修正。实验结果表明:测角系统测角误差为134.2″,修正后误差为32.23″,圆光栅测角系统误差分析为后续的误差补偿提供了理论基础。 展开更多

关键词 圆光栅 测角系统 偏心误差 误差分析

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脉冲串毫秒激光对单晶硅的热损伤 被引量：5

17

作者 郭明 张永祥 李宏 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期199-205,共7页

单晶硅广泛应用于光电系统领域,在激光作用下易于造成热损伤,其性能将发生显著变化。针对高精激光武器和激光精细加工产业的迫切需求,从仿真和实验两方面,研究脉冲串毫秒激光作用单晶硅的热损伤问题,分析激光能量密度、脉冲个数等与热... 单晶硅广泛应用于光电系统领域,在激光作用下易于造成热损伤,其性能将发生显著变化。针对高精激光武器和激光精细加工产业的迫切需求,从仿真和实验两方面,研究脉冲串毫秒激光作用单晶硅的热损伤问题,分析激光能量密度、脉冲个数等与热损伤的重要特性参数温度的关系,探索损伤规律和机理。基于热传导方程建立毫秒脉冲激光辐照单晶硅的热损伤模型,利用有限元、有限差分方法求解脉冲串毫秒激光作用单晶硅的温度场;模型中引入等效比热容的方法处理熔融和汽化后的相变问题,实现了对模型温升的修正。构建毫秒脉冲激光损伤单晶硅的温度测量系统,利用高精度点温仪对脉冲时间内的激光辐照中心点温度进行实时测量。结果表明:脉冲串激光作用单晶硅靶材时,激光辐照中心点及径向、轴向位置具有温度累积效应,径向温升范围远大于轴向;随激光能量密度增加,温度累积效应显著;随着脉冲个数的增加,单晶硅靶材熔融固化时间和从熔点降至常温的时间加长;激光脉冲个数增加90个时,单晶硅热损伤阈值下降到单脉冲损伤阈值的73.8%;当脉冲个数增加后,单晶硅损伤面积增大。实验与仿真研究结果对比可以看出,两方面研究结果的规律基本一致,仿真模型可以合理地描述毫秒脉冲激光损伤单晶硅的过程。 展开更多

关键词 毫秒脉冲 激光 单晶硅 脉冲串 热损伤

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长脉冲激光辐照单晶硅的热损伤 被引量：4

18

作者 郭明 张永祥 +1 位作者 张文颖 李宏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期266-274,共9页

为探究毫秒脉冲激光辐照单晶硅的热损伤规律和机理,利用高精度点温仪和光谱反演系统对毫秒脉冲激光辐照单晶硅的温度进行测量。分析温度演化过程,研究毫秒脉冲激光对单晶硅热损伤全过程的温度状态和对应的损伤结构形态。研究表明:脉冲... 为探究毫秒脉冲激光辐照单晶硅的热损伤规律和机理,利用高精度点温仪和光谱反演系统对毫秒脉冲激光辐照单晶硅的温度进行测量。分析温度演化过程,研究毫秒脉冲激光对单晶硅热损伤全过程的温度状态和对应的损伤结构形态。研究表明:脉冲宽度固定时,激光诱导的单晶硅的峰值温度随能量密度的增加而增加;当脉冲宽度在1.5~3.0 ms之间时,温度随脉冲宽度的增加而降减小。温度上升曲线在熔点(1 687 K)附近时出现拐点,反射系数由0.33增加为0.72。在气化和凝固阶段,出现气化和固化平台期。单晶硅热致解理损伤先于热致熔蚀损伤,在低能量密度激光作用条件下,应力损伤占主导地位,而在大能量密度条件下,热损伤效应占主导地位。损伤深度与能量密度成正比,随脉冲个数增加迅速增加。 展开更多

关键词 长脉冲 激光 单晶硅 热损伤 应力 熔蚀

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基于探测信号叠加的推扫式压缩多光谱关联成像 被引量：4

19

作者 李美萱 王雪 +3 位作者 王红 刘小涵 刘明 宋立军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期143-150,共8页

针对推扫模式下多光谱关联成像重构图像模糊、信噪比低问题,提出了一种利用探测信号叠加提高重构图像信噪比的多光谱关联成像方案.该方案基于稀疏约束关联成像光谱相机实验系统,通过单次曝光获得一帧探测信号,对前后帧连续探测信号进行... 针对推扫模式下多光谱关联成像重构图像模糊、信噪比低问题,提出了一种利用探测信号叠加提高重构图像信噪比的多光谱关联成像方案.该方案基于稀疏约束关联成像光谱相机实验系统,通过单次曝光获得一帧探测信号,对前后帧连续探测信号进行错位叠加,计算出系统总探测矩阵,结合标定测量矩阵,采用压缩感知算法得到待测目标物体重构图像.数值模拟和实验结果表明:适当延迟曝光时间可以提高系统重构图像质量;相同曝光时间条件下,利用探测信号错位叠加的推扫10帧重构图像信噪比明显高于单帧多光谱重构图像. 展开更多

关键词 多光谱 关联成像 推扫模式 单次曝光 信噪比

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基于离散抽样加密算法的衍射光学元件设计 被引量：3

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作者 李美萱 李宏 +2 位作者 张斯淇 张文颖 郭明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期217-225,共9页

为满足浸没式光刻照明系统对掩模面高均匀性和不同照明模式的要求,对照明系统中的照明模式变换器进行了研究。采用衍射光学元件(Diffractive Optical Elements,DOE)来产生各种照明模式,从光栅结构出发,经两步变换分析了光栅转变为DOE的... 为满足浸没式光刻照明系统对掩模面高均匀性和不同照明模式的要求,对照明系统中的照明模式变换器进行了研究。采用衍射光学元件(Diffractive Optical Elements,DOE)来产生各种照明模式,从光栅结构出发,经两步变换分析了光栅转变为DOE的过程。并提出一种离散抽样加密算法,以抽样线宽1~5μm的四极照明DOE为例,揭示了DOE特征尺寸、衍射效率和光强分布非均匀性的实际对应关系。设计结果表明:随着抽样线宽的减小,整形光束的衍射效率和均匀性将得到较大提高。利用接触式光刻工艺完成了特征尺寸为1.76μm×1.76μm的16台阶照明模式变换DOE的制作,通过搭建光学测试平台对不同照明模式下DOE的光强非均匀性和衍射效率进行了测试,结果满足设计要求,验证了离散抽样加密算法能够有效指导照明模式变换系统DOE的设计。 展开更多

关键词 浸没式光刻 照明模式变换 衍射光学元件 离散抽样加密算法

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