微透镜列阵浮雕深度控制的新方法

在对材料光刻阈值特性进行研究的基础上,提出了一种可有效克服材料非线性特性影响,提高微透镜浮雕深度的新方法——基底曝光法。在曝光之前,对抗蚀剂整体施加一定量的曝光,提升抗蚀剂刻蚀基面。该方法可制作出面形均方根误差小于3%的微透镜阵列。

负性光刻胶刻蚀工艺研究

对负性光刻胶的蚀刻特性进行了详尽的数学阐述 ,推导出了光致抗蚀剂层的刻蚀速度同曝光量以及光刻材料吸收系数之间的微分关系 以该微分方程为理论依据 ,通过对光刻显影过程进行模拟 ,得出了蚀刻最佳浮雕面形所需的光刻条件 ,并以“重铬酸盐—明胶”为光刻材料进行实验 。

微透镜列阵光刻工艺过程的模拟与分析

建立了连续深浮雕微透镜列阵光刻工艺的数学模型,通过计算机仿真实现了对工艺过程的模拟分析。为刻蚀过程中各参量的选取和刻蚀结果的分析提供了可靠的依据,对整个光刻工艺过程具有指导意义。

一种控制明胶材料微浮雕结构线性蚀刻深度的新方法

提出了一种用于扩展固定配方明胶版蚀刻范围的新方法—预曝光蚀刻法 ( for-exposuremothod) ,并通过对光刻过程中各参量的控制 ,最终实现了用固定配方明胶版对多种不同线性深度微浮雕透镜列阵的蚀刻 ,该方法在蚀刻范围、蚀刻效果等方面都大大地优于传统的蚀刻方法 .本文通过对比预曝光蚀刻法与常用的几种蚀刻方法 ,详尽的阐述了预曝光蚀刻法的原理及优点 ,为深浮雕光刻工艺的进一步发展奠定了基础 .

微透镜阵列显示技术研究

通过对微透镜阵列结构进行深入研究,揭示了微透镜阵列对微图形的放大原理。并在此基础上,找到了微透镜阵列结构参数、微图形结构参数与微图形阵列移动速度、移动方向以及放大倍率之间的关系,利用微透镜阵列实现了对微图形放大、动态、立体的显示。

制备人工复眼结构的方法

提出了一种人工复眼结构的制备技术。人工复眼结构是由类似于昆虫复眼的很多小眼组成。这些小眼分布在球冠基底上以能够像昆虫复眼一样实现大视场探测。通过分析不同制备技术的特点及适用范围,研究材料的特性以及不同材料之间的关系,并将各种制作工艺以及材料相融合,发展了一种可用于制备曲面微阵列元件的制备方法。在该方法中,利用微加工技术在平面上制备作为子眼的微透镜列阵结构;然后利用软光刻技术将该微透镜结构进行翻模,获得分布在柔性基底上的凹透镜列阵结构;最后利用浇铸复制技术将柔性基底上的结构转移到球冠基底上,获得所需的人工复眼结构。利用该方法,开展了相关实验,在曲面基底上制备出了包含20 000多个子眼的人工复眼结构。

人工复眼成像三维定位系统设计

本文提出了一种简单、实用,基于人工复眼成像的三维定位系统,给出了人工复眼系统高精度定位机理,建立了人工复眼成像三维定位系统设计方法。系统采用平面阵列相机作为系统成像主体结构,每个子相机作为复眼的子眼,子眼以正四边形阵稀疏方式排布,采用平行光轴设计,构造出稳定可靠的光学结构,使计算结果更为精确。通过多重方向视差关系得出几何约束条件,采用多方向性、选择性立体匹配算法,建立计算模型,实现高精度定位。制备了1套子相机数目为9的原理样机,完成了三维定位测试实验,实验获得定位精度为2.53?10-4 rad。

准分子激光刻蚀聚碳酸酯材料研究

准分子激光刻蚀聚合物一般认为是由于聚合物材料吸收光子能量而升温,同时分子链上的 化学键也会因吸收光子能量而断裂。本文在讨论分析了准分子激光烧蚀聚合物机理的基础上,通过对不同能量密度情况下得到的不同烧蚀深度的实验结果进行分析计算,得出聚碳酸酯(PC)材料对波长248nm激光的吸收系数为4.17×104cm-1,能量阈值为49.8 mJ/cm2。

球面投影光刻物镜的设计

针对人工晶体或隐形眼镜的面形上连续浮雕结构加工的特点,本文介绍了基于空间光调制器(DMD)曲面投影光刻物镜系统的设计方法。根据其成像面为曲面的特点,根据光学设计理论多次利用弯向物方的弯月形负透镜结构进行场曲校正,同时运用光的衍射原理优化设计物镜系统的数值孔径以消除DMD投影过程中的栅格效应。运用ZEMAX工程光学设计软件对系统进行了模拟、优化,并对优化后的结果进行了分析。对于设计实例利用上述设计原则给出了设计结果,工作波长为g线(峰值波长λ=436nm),像面曲率r=22.5mm,视场Ф6mm,数值孔径NA=0.1,分辨力为7.8μm(64lp/mm)时的光学调制传函值>0.8,畸变<±0.05%。

高均匀长工作深度激光整形系统设计

高功率固体激光器对入射的泵浦光具有严格的均匀性和工作深度要求。本文通过将微透镜阵列与长焦深菲涅尔透镜结合,对半导体激光器阵列光束进行整形,获得在长工作深度范围内的均匀光斑。本文针对dilas E15Y-808.3-1260C半导体激光器阵列设计了目标光斑大小为4 mm×4 mm的三维激光整形系统。仿真结果表明,该光束整形系统与传统的多通道光束积分整形系统相比,在光斑尺寸与均匀性保持不变的情况下,工作深度增加了2倍。

连续面形微光学元件的深刻蚀工艺

利用电感耦合等离子(ICP)刻蚀技术,在石英上刻蚀深连续面形微光学元件。分析了影响 深刻蚀工艺的烘焙条件、气体组分、自偏压和刻蚀温度等主要工艺参数,并对影响深刻蚀稳定性、均匀性、刻蚀污染与损伤等因素进行了探讨。通过实验,在石英上制作出深达55微米的浮雕微柱透镜,其面形峰值误差小于3%。

工件台移动直线性对掩模移动曝光的影响

针对工件台制造和装配过程中产生的移动直线性误差,建立了掩模沿曲线移动时曝光量与曲线和移动距离之间关系的数学模型。通过对实测工件台移动直线性误差规律的分析,确定了近似的移动曲线函数。利用MATLAB进行数值模拟的方法,分别模拟了沿理想直线移动、不同幅值和不同移动距离的曲线移动时,所获得元件的面形,并分析了面形误差的影响因素和"竹节"误差产生的原因。最后得出结论:通过控制移动距离为一倍的掩模图形重复周期,并减小工件台移动直线性误差,对控制元件的面形精度和"竹节"误差最为有利。

烘焙工艺条件对厚胶光刻面形的影响

采用厚层正性光刻胶AZ P4620进行光刻实验,考察了在前烘和坚膜阶段不同的工艺参数条件下的光刻胶浮雕面形的变化。实验表明,完全显影后光刻胶的浮雕面形受前烘工艺参数的影响很小,但其显影速率有一定差别;当坚膜烘焙后,不同前烘条件下的浮雕面形差别较大;当前烘条件相同时,坚膜参数的变化对光刻胶的浮雕面形影响较大。由此得出,在前烘阶段应采取较高温度、较短时间的烘焙,而在坚膜阶段应采取较低温度、较长时间的烘焙,这样可提高厚胶光刻面形的质量。

心室流出道室性心动过速模型的构建

目的构建特发性流出道室性心动过速(简称室速)的动物模型。方法选择新西兰大白兔20只,随机分为室速组和对照组,每组10只。通过高频(50ms,5.0V)刺激心外膜主动脉与肺动脉交界处,导致室速的发生。实验结束后立即取出左右流出道心肌组织,采用免疫组化方法检测酪氨酸羟化酶染色阳性的交感神经纤维,观察其形态、分布及密度变化,其密度采用阳性纤维或结构在选区中的面积比表示。结果 10只兔6只诱发出流出道室速;室速组兔左、右流出道心室肌组织神经分布与对照组不同,其密度明显增高(P<0.05)。结论心外膜主动脉与肺动脉交界处高频刺激可诱发流出道室速的发生。

厚胶光刻中曝光光强对光化学反应速率的影响

针对用于厚层光刻的重氮萘醌类正性光刻胶,利用动力学模型,分析了光化学反应速率的影响因素;给出了光化学反应速率明显受光强变化的影响以致互易律失效的原因。对厚度24μm的光刻胶AZP4620在相同曝光量而光强分别为3.2mW/cm2和0.63mW/cm2的条件下进行了数值模拟和实验。当曝光光强为3.2mW/cm2时仅需300s,即可显影完全,而当曝光光强为0.63mW/cm2时需要的时间长达2400s,才显影完全,且面形轮廓差异较大。因此,在厚胶光刻中,当曝光光强较大时应适当减小曝光量,反之,应适当增加曝光量。

高功率半导体激光器微光学光束整形技术

基于微光学光束变换系统方法,采用双微棱镜列阵、同轴"之"字形整形方法、反射棱镜阵列法等技术对准直光束进行折叠及光参数积匹配变换,实现光束的完全消像散;利用自行研制的大数值孔径连续非球面微透镜列阵、整形器件等核心微光学器件,实现了准直、聚焦和光纤输出等各种功能。形成了系统的半导体激光器光束整形变换技术,准直后光束发散角达到理论极限;成功获得高效率单芯径光纤耦合半导体激光器泵浦源。

微透镜填充因子快速检测方法

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。

应用胺碘酮治疗顽固性室性心动过速的效果分析

目的 :探讨分析应用胺碘酮治疗顽固性室性心动过速的临床效果。方法 :选取2013年10月至2014年10月间我院收治的顽固性室性心动过速患者76例作为研究对象,使用胺碘酮为其进行治疗,观察对比治疗前后患者血压及心率的变化情况,并将对比的结果及所有患者的临床资料进行回顾性的分析。结果 :在治疗前,这76例患者的SBP水平为(116.2±9.8)mm Hg,DBP水平为(180.2±12.9)mm Hg,HR水平为(90.2±13.1)次/min;经过一段时间的治疗,这76例患者的SBP水平为(105.9±3.2)mm Hg,DBP水平为(161.9±10.1)mm Hg,HR水平为(72.4±7.9)次/min。治疗后,这76例患者的血压及心率均明显下降,差异显著(P<0.05),具有统计学意义。经过一段时间的治疗,在这76例患者中,临床疗效判定等级为显效的患者有56例(占患者总数的73.6%),为有效的患者有16例(占患者总数的21.1%),为无效的患者有4例(占患者总数的5.3%),治疗的总有效率为94.7%。结论 :应用胺碘酮治疗顽固性室性心动过速的临床效果显著,能够有效降低患者的血压及心率,且副作用较小,值得在临床上推广应用。

光刻胶烘培特性研究

通过研究光刻胶厚度与烘培过程中光敏混合物(PAC)浓度分布的关系,对光刻胶前烘模型进行了修正,得出了光刻胶内 PAC 相对浓度与光刻胶厚度、烘培温度和烘培时间之间的函数关系。设计了求解光刻胶激活能 E0和 Arrhenius 系数 Ar的实验方案,并以 AZ50XT 正型紫外光刻胶为例开展了实验研究。结果表明,对不同厚度的光刻胶,可以通过调整烘培温度或烘培时间达到所需要的 PAC 浓度。

离轴四反射镜衍射成像光学系统设计

本文基于Schupmann消色差理论,介绍了一种离轴四反射镜衍射成像光学系统设计方法。设计了口径1 m、F数为8、视场0.12°、波段582.8nm?682.8nm的离轴四反射镜衍射成像光学系统。设计结果表明,该光学系统的色差得到有效校正,系统调制传递函数(MTF)在50 lp/mm范围内优于0.53,弥散斑半径的均方根值小于艾里斑半径,成像质量接近衍射极限。分析了平面衍射物镜和曲面衍射校正镜可分别采用二元光刻工艺和金刚石车削技术制作的原因。对设计结构进行公差分析,确定公差误差主要来源于中继反射镜的倾斜角度,为装调过程提供指导。设计的系统为宽波段、高像质的反射式衍射成像光学系统发展提供了参考。