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一种二元整形元件激光直写方法的实验研究 被引量：15
1
作者 陈林森 邵洁 +3 位作者 王雪辉 徐兵 解剑峰 沈雁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期346-349,共4页
为了实现具有复杂位相结构的二元光束整形元件,提出了采用方光点的激光直写系统来逐点光刻浮雕位相结构的方法,通过双远心投影缩微光路获得5～20 μm方点,光点尺寸对应于最小位相单元,从而获得了位相结构的高质量直写. 分析了高斯光点... 为了实现具有复杂位相结构的二元光束整形元件,提出了采用方光点的激光直写系统来逐点光刻浮雕位相结构的方法,通过双远心投影缩微光路获得5～20 μm方点,光点尺寸对应于最小位相单元,从而获得了位相结构的高质量直写. 分析了高斯光点和方光点位相单元结构对二元整形元件衍射效率的影响,方形两台阶二元整形元件的+1级衍射效率达到31%,给出了实验结果. 展开更多
关键词 二元光学 衍射 位相编码 激光直写
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全息曝光条纹锁定系统特性研究 被引量：13
2
作者 钱国林 李朝明 +1 位作者 殷庆琰 吴建宏 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期648-650,654,共4页
为了研究全息光栅拍摄过程中曝光对比度与干涉条纹漂移均方根值之间的关系和提高大面积光栅拍摄质量,采用莫尔条纹原理和线阵电荷耦合器件照相机系统组成的条纹锁定系统进行了光栅拍摄实验。对莫尔条纹的漂移量进行了实时采集和分析,发... 为了研究全息光栅拍摄过程中曝光对比度与干涉条纹漂移均方根值之间的关系和提高大面积光栅拍摄质量,采用莫尔条纹原理和线阵电荷耦合器件照相机系统组成的条纹锁定系统进行了光栅拍摄实验。对莫尔条纹的漂移量进行了实时采集和分析,发现条纹漂移主要由缓慢漂移和频率为3.1Hz的振动合成。得到了条纹漂移均方根值与光栅曝光对比度之间的数值关系,为预测光栅质量是否合格提供了理论参考。结果表明,要提高光栅拍摄质量,必须保证条纹漂移均方根值小于0.05λ。该条纹锁定系统完全可以满足此要求。 展开更多
关键词 衍射与光栅 条纹锁定 压电陶瓷 CCD照相机
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取样光栅的设计及衍射行为研究 被引量：12
3
作者 刘全 吴建宏 李朝明 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期398-400,422,共4页
设计了用于惯性约束核聚变系统的取样光栅。利用光全息学的基本原理,设计了记录全息取样光栅掩模的消像差光学系统,并使用光学设计软件ZEMAX分析了它的像差;还利用严格耦合波理论对取样光栅的衍射效率问题进行了深入的研究。研究发现,... 设计了用于惯性约束核聚变系统的取样光栅。利用光全息学的基本原理,设计了记录全息取样光栅掩模的消像差光学系统,并使用光学设计软件ZEMAX分析了它的像差;还利用严格耦合波理论对取样光栅的衍射效率问题进行了深入的研究。研究发现,在占宽比和槽深这两个光栅结构参量中,槽深的变化对衍射效率更敏感。这些都为取样光栅的实际制作提供了有意义的结果。 展开更多
关键词 衍射光学 取样光栅 光学设计 衍射效率 严格耦合波理论
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全息拼接光栅的误差研究 被引量：4
4
作者 钱国林 李朝明 +2 位作者 陈新荣 邹文龙 吴建宏 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期747-751,共5页
为了制作大面积拼接光栅,对全息光栅拼接误差进行了分析。利用参考光栅与光场光栅形成的莫尔条纹来控制拼接光栅位置和误差,确定了参考光栅莫尔条纹间距、倾斜度及相位与拼接光栅位置之间的关系。研究了参考光栅面和拼接光栅基片不平行... 为了制作大面积拼接光栅,对全息光栅拼接误差进行了分析。利用参考光栅与光场光栅形成的莫尔条纹来控制拼接光栅位置和误差,确定了参考光栅莫尔条纹间距、倾斜度及相位与拼接光栅位置之间的关系。研究了参考光栅面和拼接光栅基片不平行时莫尔条纹与拼接光栅条纹的相位一致性,计算了光程差漂移对拼接光栅相位对准误差的影响,分析了工作平台移动对光栅拼接误差的影响。得出光栅拼接总误差为0.15λ,该误差接近光栅拼接精度要求,通过实验验证了全息光栅拼接误差分析的正确性。结果表明,利用参考光栅进行全息光栅拼接是可行的。全息拼接光栅的误差分析为制作米量级高精度拼接光栅提供了理论支持。 展开更多
关键词 全息 光栅拼接 全息曝光 莫尔条纹 条纹锁定
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共焦光学传感头用于红外上转换油墨的微弱光检测 被引量：10
5
作者 周望 陈林森 叶燕 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期814-817,共4页
提出了采用共焦光学传感头检测红外上转换油墨 (IRink)的上转换弱光信号的方法 ,采用了专门设计的光学元件和检测放大电路 ,实现了红外油墨上转换发光的微弱光检测 ,对不同混合比例红外上转换油墨进行了检测 ,分析了实验结果 其结构简... 提出了采用共焦光学传感头检测红外上转换油墨 (IRink)的上转换弱光信号的方法 ,采用了专门设计的光学元件和检测放大电路 ,实现了红外油墨上转换发光的微弱光检测 ,对不同混合比例红外上转换油墨进行了检测 ,分析了实验结果 其结构简单、取样准确 。 展开更多
关键词 红外上转换 微弱光检测 光学传感器
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低陡度光刻胶光栅槽形研究 被引量：4
6
作者 刘全 万华 +2 位作者 吴建宏 陈新荣 李朝明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1401-1405,共5页
为控制全息光刻胶光栅槽形,从研究显影时间、显影液温度等对光刻胶特性曲线的影响出发,采用计算机模拟和实验方法,制作出底部占宽比30%左右,陡度65°左右的低陡度光刻胶光栅掩模.研究发现:启动曝光量随显影时间的延长而减小,光刻胶... 为控制全息光刻胶光栅槽形,从研究显影时间、显影液温度等对光刻胶特性曲线的影响出发,采用计算机模拟和实验方法,制作出底部占宽比30%左右,陡度65°左右的低陡度光刻胶光栅掩模.研究发现:启动曝光量随显影时间的延长而减小,光刻胶特性曲线线性部分的斜率随着显影时间的增加而增加;显影液温度高的光刻胶启动曝光量大,其特性曲线线性部分的斜率也较大.这决定了制作低陡度光刻胶光栅掩模需要使用非1∶1的干涉曝光,以及必须采用较低温度的显影液进行显影处理.最终选用1∶7的干涉曝光和15℃的显影液. 展开更多
关键词 衍射光学 全息 光刻胶光栅掩模 槽形控制
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干涉型激光直写制作光学可变图像的优化方法 被引量：13
7
作者 邵洁 陈林森 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期626-628,646,共4页
分析了用干涉型激光直写技术制作光学可变图像的优点 ,为达到最佳图像质量和最短运行时间 ,针对不同类型的图像提出光刻轨迹按光栅取向连续曝光和控制光电开关的通断不连续曝光的两种优化运行式 。
关键词 激光直写 光学可变元件 干涉 光栅 衍射效率 优化
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消色散光变图像的二元光学设计与制作方法 被引量：5
8
作者 周小红 陈林森 +1 位作者 邵洁 魏国军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1701-1704,共4页
提出了一种实现消色散光变图像的二元光学方法.以不同取向的狭缝光阑作为目标物光场,采用迭代傅里叶变换算法计算得到具有定向衍射特性的二元位相结构,并作为光变图像的微结构.面向不同图形结构的光变图像,给出了两种不同的数据方案.利... 提出了一种实现消色散光变图像的二元光学方法.以不同取向的狭缝光阑作为目标物光场,采用迭代傅里叶变换算法计算得到具有定向衍射特性的二元位相结构,并作为光变图像的微结构.面向不同图形结构的光变图像,给出了两种不同的数据方案.利用自行研制的激光直写系统以逐图形方式和矢量化直写工作方式分别光刻不同结构的光变图像,位相结构的线宽为2μm.实验结果表明,定向衍射二元光学位相结构具有消色散特征,且适合于热压复制工艺,为制造消色散光变图像提供了一种新方法. 展开更多
关键词 二元光学 光变图像 激光直写 消色散
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介质膜光栅槽形无损检测方法的研究 被引量：4
9
作者 陈新荣 耿康 吴建宏 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期423-425,共3页
为了从理论上探究介质膜基底光刻胶光栅掩模槽形的检测方法,对此种光栅掩模建立了以C方法为理论基础的衍射效率理论计算的数学模型,并将从实际光栅掩模的SEM照片得出的光栅槽形参数带入到该模型中,得到了一系列-1级衍射光的光谱分布曲线... 为了从理论上探究介质膜基底光刻胶光栅掩模槽形的检测方法,对此种光栅掩模建立了以C方法为理论基础的衍射效率理论计算的数学模型,并将从实际光栅掩模的SEM照片得出的光栅槽形参数带入到该模型中,得到了一系列-1级衍射光的光谱分布曲线,这些曲线的变化趋势与一定光栅槽形相对应,提出了通过测量衍射光的光谱分布曲线判断光栅槽形的无损检测方法。分析表明,该方法在光栅槽形的检测过程中,可以较为有效地判断光刻胶是否到底,而这一点在掩模的制作工艺中至关重要。 展开更多
关键词 光栅 多层介质膜 脉冲压缩 C方法
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支持亚波长结构光刻的紫外干涉光学头 被引量：2
10
作者 浦东林 魏国军 +1 位作者 张恒 陈林森 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2166-2170,共5页
设计了351 nm紫外光条件下支持亚波长结构干涉光刻的光学透镜组,数值孔径达到0.46,支持双光束最大干涉角度55°,该光学头理论上能光刻的最小结构周期为400 nm。研制了采用熔石英位相光栅作为分束元件的干涉光学头,在351 nm波长下,... 设计了351 nm紫外光条件下支持亚波长结构干涉光刻的光学透镜组,数值孔径达到0.46,支持双光束最大干涉角度55°,该光学头理论上能光刻的最小结构周期为400 nm。研制了采用熔石英位相光栅作为分束元件的干涉光学头,在351 nm波长下,光刻了周期为450 nm的点阵结构,得到了尺寸约200 nm的凸点结构,实验结果表明,该光学头具有支持亚波长周期结构光刻的功能,是一种亚波长结构器件制造的重要技术手段。 展开更多
关键词 亚波长光学 干涉光学头 紫外光刻
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拼接压缩光栅波像差理论研究 被引量：2
11
作者 魏江 吴建宏 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期348-351,共4页
为了研究波像差对拼接的影响,采用模拟计算的方法对两对存在像差的子光栅的远场光斑特性参量进行了理论计算,在一定评价判据的基础上,得到了光栅的拼接精度。结果表明,当拼接子光栅的波像差为0.5λ的慧差时,其最大拼缝偏差约为0.42个光... 为了研究波像差对拼接的影响,采用模拟计算的方法对两对存在像差的子光栅的远场光斑特性参量进行了理论计算,在一定评价判据的基础上,得到了光栅的拼接精度。结果表明,当拼接子光栅的波像差为0.5λ的慧差时,其最大拼缝偏差约为0.42个光栅周期,最大角度偏差约为0.52μrad,均比无像差时的拼接要求有所降低,这一结果对制作大口径拼接压缩光栅是有帮助的。 展开更多
关键词 激光光学 拼接光栅 波像差 远场衍射 拼缝偏差 面内角度偏差
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取样光栅镀膜减反技术研究 被引量：2
12
作者 刘全 吴建宏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期75-78,共4页
根据惯性约束聚变系统技术要求,提出了镀膜减反方案,以解决现有光栅由于元件表面反射影响零级透过率的问题。使用严格耦合波理论分析了镀sol-gel减反膜的取样光栅特性,详细地分析了仿形膜和平面膜的减反情况和取样效率的变化。结果发现... 根据惯性约束聚变系统技术要求,提出了镀膜减反方案,以解决现有光栅由于元件表面反射影响零级透过率的问题。使用严格耦合波理论分析了镀sol-gel减反膜的取样光栅特性,详细地分析了仿形膜和平面膜的减反情况和取样效率的变化。结果发现,镀平面膜是一种可行的技术方案,光栅表面反射几乎完全消除,表明可以通过取样光栅镀膜减反来达到提高透射率的目的;裸光栅的深度为12 nm时,平面减反膜厚为60nm,即光学厚度为等效1/4波长:72 nm。此时的透射率为99.8%,取样效率为0.241‰。 展开更多
关键词 取样光栅 减反膜 衍射效率 严格耦合波理论
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制作光纤光栅用相位掩模的衍射行为研究 被引量：2
13
作者 刘全 吴建宏 +1 位作者 陈刚 方玲玲 《光通信研究》 北大核心 2006年第3期58-60,共3页
利用严格耦合波理论对用于光纤光栅制作的相位掩模的衍射特性进行了深入的研究。研究发现，在紫外写入波长（248nm）下，为了使零级衍射效率〈5％，且±1级的衍射效率〉35％，相位掩模的刻槽深度必须控制在230．280nm。占宽比必须... 利用严格耦合波理论对用于光纤光栅制作的相位掩模的衍射特性进行了深入的研究。研究发现，在紫外写入波长（248nm）下，为了使零级衍射效率〈5％，且±1级的衍射效率〉35％，相位掩模的刻槽深度必须控制在230．280nm。占宽比必须控制在0．48～0．65。同时，与标量衍射理论的结果进行了分析对比。这些都为相位掩模的实际制作提供了有意义的结果。 展开更多
关键词 相位掩模 光纤光栅 衍射效率 严格耦合波理论
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红外上转换油墨光转换特性共焦光学检测 被引量：1
14
作者 叶燕 陈林森 周望 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期195-199,共5页
研制了一种红外上转换材料的微型共焦光学检测器并提出改进措施,用改进前后的共焦光学系统对掺杂有Yb和Er的氟氧化物复合红外上转换材料油墨进行检测,分析了改进后的优点,讨论了离焦量对样品激发光能的影响,给出了不同质量混合比油墨的... 研制了一种红外上转换材料的微型共焦光学检测器并提出改进措施,用改进前后的共焦光学系统对掺杂有Yb和Er的氟氧化物复合红外上转换材料油墨进行检测,分析了改进后的优点,讨论了离焦量对样品激发光能的影响,给出了不同质量混合比油墨的检测可靠性数据。对其在隐形条码方面的应用进行了初步研究。 展开更多
关键词 红外上转换 共焦 光学检测
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镍金属表面双光束激光干涉直写研究
15
作者 张恒 方宗豹 +2 位作者 吴智华 周云 陈林森 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1525-1529,共5页
利用波长为351nm的半导体抽运全固态脉冲激光器,采用双光束干涉方法,对金属镍板表面直接刻蚀形成微光栅结构的方法进行了实验研究.通过改变激光功率和激光脉冲数等实验参量,研究其对制备的微光栅结构槽形和一级衍射效率的影响.利用扫描... 利用波长为351nm的半导体抽运全固态脉冲激光器,采用双光束干涉方法,对金属镍板表面直接刻蚀形成微光栅结构的方法进行了实验研究.通过改变激光功率和激光脉冲数等实验参量,研究其对制备的微光栅结构槽形和一级衍射效率的影响.利用扫描电镜和原子力显微镜测量光栅槽形,测得光栅周期为1.25μm,光栅槽深为10～280nm,并测量了相应的衍射效率.发现当采用激光单脉冲能量为1.2mJ,采用10个脉冲加工时,测得槽深为280nm,一级衍射效率最高(18%)的微光栅结构.利用光栅的衍射理论对衍射效率变化进行了分析.该研究拓展了纳秒激光在加工微结构方面的应用,为在金属材料表面制作纳米压印模版提供了一种新方法. 展开更多
关键词 纳秒激光 微光栅结构 衍射效率 刻蚀
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针式光栅头光学可变图像打印系统的设计
16
作者 沈雁 陈林森 +1 位作者 周望 解剑峰 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期67-68,共2页
本文提出了针式光栅头光学可变图像打印系统的原理和设计方法 ,分析了光学可变图像的特性 ,指出该系统不仅可以打印普通平面图像 ,更能设计打印光学可变图像和体视对立体图像 ,研制了该系统并给出了光学可变图像的打印实验结果。
关键词 光栅 衍射 光学可变图像 打印
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大口径拼接压缩光栅波像差研究
17
作者 魏江 吴建宏 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期225-229,共5页
为了研究大口径拼接压缩光栅的固定像差和随机像差对光学拼接的影响,采用数值模拟的方法,理论分析了参考光栅的衍射光斑特性。在有效判据的基础上,得到了光栅的拼接精度。结果表明,当拼接子光栅的波像差为1.0λ时,其最大拼缝偏差约为0.2... 为了研究大口径拼接压缩光栅的固定像差和随机像差对光学拼接的影响,采用数值模拟的方法,理论分析了参考光栅的衍射光斑特性。在有效判据的基础上,得到了光栅的拼接精度。结果表明,当拼接子光栅的波像差为1.0λ时,其最大拼缝偏差约为0.26个光栅周期,采取人工干预后,最大拼缝偏差增加到0.42个光栅周期。与此同时,最大角度偏差约为0.71μrad,两种特性参量均比无像差时的拼接要求大幅度降低。这一结果对高能量皮秒激光装置的改进有一定的积极意义。 展开更多
关键词 激光光学 拼接光栅 波像差 远场衍射 拼缝偏差 角度偏差
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基于金属-介质-金属结构的反射式彩色滤光片特性研究 被引量：6
18
作者 丁秋兰 周云 +1 位作者 叶燕 陈林森 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期693-697,共5页
研究了金属-介质-金属结构在可见光波段的反射滤光特性。该结构由柔性透明基底、金属层、介质-金属纳米光栅结构组成。利用严格耦合波分析法(RCWA)模拟了TM偏振光入射时,亚波长介质-金属光栅的占宽比、周期和厚度等结构参数对反射光谱... 研究了金属-介质-金属结构在可见光波段的反射滤光特性。该结构由柔性透明基底、金属层、介质-金属纳米光栅结构组成。利用严格耦合波分析法(RCWA)模拟了TM偏振光入射时,亚波长介质-金属光栅的占宽比、周期和厚度等结构参数对反射光谱特性的影响。理论模拟结果表明:光栅的结构参数变化可改变反射波段,进而调节滤光颜色。在此基础上,进一步优化结构参数,得到了基于减色法的彩色滤光片结构,获得了青色、品红色和黄色三原色。该结构的主要优点是,当入射角在0～45°范围内变化时,反射光谱谷值位置和反射带宽基本不变。本文所提出的结构特别适合用于反射式彩色显示。 展开更多
关键词 金属-介质-金属 光栅 彩色滤光 严格耦合波分析法
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紧凑型静态傅里叶变换光谱仪的工作原理与光学设计 被引量：12
19
作者 时善进 沈为民 +1 位作者 顾华俭 周望 《激光杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期16-18,共3页
提出一种基于环行三角共光路 (Sagnac)干涉仪和多通道探测器 (CCD)的紧凑型静态傅里叶变换光谱仪 ,其光学部分仅由两块半五角形棱镜和一块傅里叶变换透镜组成。具有无需机械扫描和全谱同时测量的优点 ,是一种成本低、结构简单、性能稳... 提出一种基于环行三角共光路 (Sagnac)干涉仪和多通道探测器 (CCD)的紧凑型静态傅里叶变换光谱仪 ,其光学部分仅由两块半五角形棱镜和一块傅里叶变换透镜组成。具有无需机械扫描和全谱同时测量的优点 ,是一种成本低、结构简单、性能稳定的新型傅里叶变换光谱仪器 ,可望用于环境恶劣的现场及瞬变光谱测量。本文给出这种新型光谱仪的工作原理与结构、光学设计、性能分析及其设计实例与数值模拟结果。 展开更多
关键词 傅里叶变换 光谱仪 干涉仪 光学设计
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基于菲涅耳变换的盲信息隐藏技术 被引量：1
20
作者 周雷 申溯 《电讯技术》 北大核心 2012年第3期352-356,共5页
在研究双随机相位加密和数字水印技术的基础上,提出了一种新的基于菲涅耳变换的盲信息隐藏方法。该方法将待隐藏水印信息经过透镜组微缩或放大成像后,利用随机相位板进行随机相位加密,然后离轴记录其像全息图像,通过编码将其以适当强度... 在研究双随机相位加密和数字水印技术的基础上,提出了一种新的基于菲涅耳变换的盲信息隐藏方法。该方法将待隐藏水印信息经过透镜组微缩或放大成像后,利用随机相位板进行随机相位加密,然后离轴记录其像全息图像,通过编码将其以适当强度嵌入到原始宿主图像中,从而实现盲信息隐藏。理论分析和仿真实验表明:该方法对JPEG有损压缩、图像剪切、噪声污染、图像旋转、中值滤波等具有一定的抵抗能力,且具有一定安全性、鲁棒性和不可见性,对于提高传输信息的隐蔽性具有重要意义。 展开更多
关键词 信息光学 信息隐藏 数字水印 菲涅耳变换
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