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Superpixel-Based Complex Field Modulation Using a Digital Micromirror Device for Focusing Light through Scattering Media 被引量:1
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作者 You-Quan Jia Qi Feng +3 位作者 Bin Zhang Wei Wang Cheng-You Lin Ying-Chun Ding 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2018年第5期39-42,共4页
We present a digital micromirror device(DMD) based superpixel method for focusing light through scattering media by modulating the complex field of incident light. Firstly, we numerically and experimentally investig... We present a digital micromirror device(DMD) based superpixel method for focusing light through scattering media by modulating the complex field of incident light. Firstly, we numerically and experimentally investigate focusing light through a scattering sample using the superpixel methods with different target complex fields.Then, single-point and multiple-point focusing experiments are performed using this superpixel-based complex modulation method. In our experiment, up to 71.5% relative enhancement is realized. The use of the DMDbased superpixel method for the control of the complex field of incident light opens an avenue to improve the enhancement of focusing light through scattering media. 展开更多
关键词 dmd Superpixel-Based Complex Field Modulation Using a digital Micromirror device for Focusing Light through Scattering Media
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Maskless Microscopic Lithography through Shaping Ultraviolet Laser with Digital Micro-mirror Device
2
作者 Xiang-Yu Ding Yu-Xuan Ren Rong-De Lu 《Optics and Photonics Journal》 2013年第2期227-231,共5页
Laser shaping was introduced to maskless projection soft lithography by using digital micro-mirror device (DMD). The predesigned intensity pattern was imprinted onto the DMD and the input laser beam with a Gaussian or... Laser shaping was introduced to maskless projection soft lithography by using digital micro-mirror device (DMD). The predesigned intensity pattern was imprinted onto the DMD and the input laser beam with a Gaussian or quasi-Gaussian distribution will carry the pattern on DMD to etch the resin. It provides a method of precise control of laser beam shapes and?photon-induced curing behavior of resin. This technology provides an accurate micro-fabrication of microstructures used for micro-systems. As a virtual mask generator and a binary-amplitude spatial light modulator, DMD is equivalent to the masks in the conventional exposure system. As the virtual masks and shaped laser beam can be achieved flexibly, it is a good method of precision soft lithography for 2D/3D microstructures. 展开更多
关键词 digital Micro-mirror device (dmd) Laser SHAPING MASKLESS Projection Soft LITHOGRAPHY
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Dynamic infrared scene simulation using grayscale modulation of digital micro-mirror device 被引量:6
3
作者 Zhang Kai Huang Yong +1 位作者 Yan Jie Sun Li 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第2期394-400,共7页
Dynamic infrared scene simulation is for discovering and solving the problems encountered in designing, developing and manufacturing infrared imaging guidance weapons. The infrared scene simulation is explored by usin... Dynamic infrared scene simulation is for discovering and solving the problems encountered in designing, developing and manufacturing infrared imaging guidance weapons. The infrared scene simulation is explored by using the digital grayscale modulation method. The infrared image modulation model of a digital micro-mirror device (DMD) is established and then the infrared scene simulator prototype which is based on DMD grayscale modulation is developed. To evaluate its main parameters such as resolution, contrast, minimum temperature difference, gray scale, various DMD subsystems such as signal decoding, image normalization, synchronization drive, pulse width modulation (PWM) and DMD chips are designed. The infrared scene simulator is tested on a certain infrared missile seeker. The test results show preliminarily that the infrared scene simulator has high gray scale, small geometrical distortion and highly resolvable imaging resolution and contrast and yields high-fidelity images, thus being able to meet the requirements for the infrared scene simulation inside a laboratory. 展开更多
关键词 digital grayscale modulation digital micro-mirror device Gray scale Image processing Infrared scene simulation MODELS Pulse width modulation
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基于DMD的数字全息显示及其再现像质增强 被引量:11
4
作者 魏涛 朱建华 +2 位作者 陈立功 宋佼 杜惊雷 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期952-956,共5页
采用DMD作为空间光调制器构建了一套数字全息显示系统.分析了数字全息图光学再现中影响再现图像质量的因素,提出了一种采用频域滤波重建高条纹对比度滤波全息图来改善其光学再现图像质量的新方法·采用信噪比及图像亮度作为评价参量... 采用DMD作为空间光调制器构建了一套数字全息显示系统.分析了数字全息图光学再现中影响再现图像质量的因素,提出了一种采用频域滤波重建高条纹对比度滤波全息图来改善其光学再现图像质量的新方法·采用信噪比及图像亮度作为评价参量,对原始全息图和滤波全息图的数值再现像进行定量分析表明,滤波后全息图的再现像质量明显优于原始全息图的再现像·基于DMD数字全息显示系统的光学再现实验也验证了理论分析结果· 展开更多
关键词 数字全息术 频域滤波 数字微反射镜器件(dmd) 光学再现
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DMD衍射特性及其在红外场景仿真中的应用 被引量:7
5
作者 何永强 唐德帅 +3 位作者 王龙 王群 华文深 胡文刚 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期935-938,共4页
为了提高基于数字微镜器件(DMD)的红外场景仿真系统输出图像对比度,分析了DMD的结构及工作原理,利用其类似闪耀光栅的结构特点,建立仿真模型。利用傅里叶光学分析其衍射特性,并用MATLAB进行仿真。当单色平行光入射,通过改变输入光波波长... 为了提高基于数字微镜器件(DMD)的红外场景仿真系统输出图像对比度,分析了DMD的结构及工作原理,利用其类似闪耀光栅的结构特点,建立仿真模型。利用傅里叶光学分析其衍射特性,并用MATLAB进行仿真。当单色平行光入射,通过改变输入光波波长,分析衍射光强分布变化,得出入射光波波长与微镜片越相近,衍射效果越显著;通过改变入射角,分析衍射光强变化,得出在一定范围内改变入射角,衍射光强发生偏移,对输出图像影响发生变化。在红外场景仿真系统中,可以通过改变光源入射角提高输出图像的的对比度。 展开更多
关键词 数字微镜器件 红外场景仿真 衍射特性
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基于三维缺陷检测的DMD数字条纹投影光学系统设计 被引量:6
6
作者 陈方涵 赵光宇 +1 位作者 蒋仕龙 彭文达 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期163-169,共7页
基于半导体行业中PCB焊膏印刷检测的实际应用,采用0.45 WXGA DMD芯片设计了数字条纹投影光学系统.以LED作为光源,结合透镜阵列照明DMD芯片;同时,为了减小投影三角关系造成的条纹周期不均匀性对检测结果的影响,采用双远心光路结构将DMD... 基于半导体行业中PCB焊膏印刷检测的实际应用,采用0.45 WXGA DMD芯片设计了数字条纹投影光学系统.以LED作为光源,结合透镜阵列照明DMD芯片;同时,为了减小投影三角关系造成的条纹周期不均匀性对检测结果的影响,采用双远心光路结构将DMD生成的条纹成像到待测表面,且适用的最小检测面积为1mm2.光学模拟结果表明,该数字投影系统在被投影表面上的照明均匀性为91%,投射条纹的对比度高于0.8,且条纹周期均匀,为实际应用与后续条纹分析提供了良好保障. 展开更多
关键词 光学投影 表面缺陷 LED照明 数字条纹投影 数字微镜元件 双远心结构
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基于DMD的动态红外场景仿真技术研究 被引量:7
7
作者 唐德帅 何永强 +2 位作者 黄富瑜 王群 王国培 《红外技术》 CSCD 北大核心 2012年第8期476-481,共6页
相对于现有红外场景仿真技术而言,基于数字微镜器件(DMD)的动态红外场景仿真技术具有高图像分辨率、高光学效率、高亮度等优点,已逐渐成为红外目标成像仿真技术发展的主要方向。结合国内外研究现状,详细阐述了基于DMD的红外场景仿真技... 相对于现有红外场景仿真技术而言,基于数字微镜器件(DMD)的动态红外场景仿真技术具有高图像分辨率、高光学效率、高亮度等优点,已逐渐成为红外目标成像仿真技术发展的主要方向。结合国内外研究现状,详细阐述了基于DMD的红外场景仿真技术原理及其工作过程,探讨了灰度调制和转换效率计算问题,最后对几个关键技术问题进行了归纳。 展开更多
关键词 dmd 红外场景 仿真技术
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基于DMD的红外场景仿真系统光学引擎设计 被引量:8
8
作者 蹇毅 潘兆鑫 于洋 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期375-379,共5页
针对DMD(Digital Micromirror Device)器件是针对可见光波段设计,直接用于红外波段会遇到问题,提出了一种远心投影光学引擎架构,包括投影光学系统和照明光学系统.该光学引擎采用柯勒远心照明架构,并引入一片场镜来分离投影和照明光束.... 针对DMD(Digital Micromirror Device)器件是针对可见光波段设计,直接用于红外波段会遇到问题,提出了一种远心投影光学引擎架构,包括投影光学系统和照明光学系统.该光学引擎采用柯勒远心照明架构,并引入一片场镜来分离投影和照明光束.这种光学引擎结构紧凑、照明均匀、光能利用率高. 展开更多
关键词 红外仿真 数字微镜阵列(dmd) 光学设计
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Estimation-free spatial-domain image reconstruction of structured illumination microscopy 被引量:1
9
作者 Xiaoyan Li Shijie Tu +4 位作者 Yile Sun Yubing Han Xiang Hao Cuifang kuang Xu Liu 《Journal of Innovative Optical Health Sciences》 SCIE EI CSCD 2024年第2期45-58,共14页
Structured illumination microscopy(SIM)achieves super-resolution(SR)by modulating the high-frequency information of the sample into the passband of the optical system and subsequent image reconstruction.The traditiona... Structured illumination microscopy(SIM)achieves super-resolution(SR)by modulating the high-frequency information of the sample into the passband of the optical system and subsequent image reconstruction.The traditional Wiener-filtering-based reconstruction algorithm operates in the Fourier domain,it requires prior knowledge of the sinusoidal illumination patterns which makes the time-consuming procedure of parameter estimation to raw datasets necessary,besides,the parameter estimation is sensitive to noise or aberration-induced pattern distortion which leads to reconstruction artifacts.Here,we propose a spatial-domain image reconstruction method that does not require parameter estimation but calculates patterns from raw datasets,and a reconstructed image can be obtained just by calculating the spatial covariance of differential calculated patterns and differential filtered datasets(the notch filtering operation is performed to the raw datasets for attenuating and compensating the optical transfer function(OTF)).Experiments on reconstructing raw datasets including nonbiological,biological,and simulated samples demonstrate that our method has SR capability,high reconstruction speed,and high robustness to aberration and noise. 展开更多
关键词 Structured illumination microscopy image reconstruction spatial domain digital micromirror device(dmd)
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基于DMD的长波红外变焦投影系统设计 被引量:7
10
作者 李卓 牟达 +1 位作者 吕世龙 周强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期341-346,共6页
基于数字微镜器件(DMD)的红外景象模拟器在室内环境下通过模拟真实景物及其环境的红外辐射来测试红外成像系统的性能。为实现基于DMD的红外景象模拟器能够满足不同待测系统的视场角匹配,同时为避免投影系统与照明系统发生空间上的重叠... 基于数字微镜器件(DMD)的红外景象模拟器在室内环境下通过模拟真实景物及其环境的红外辐射来测试红外成像系统的性能。为实现基于DMD的红外景象模拟器能够满足不同待测系统的视场角匹配,同时为避免投影系统与照明系统发生空间上的重叠,设计了一套配有分光棱镜的红外变焦投影系统。该系统工作波段为8~12μm,F数为2.7,采用光学补偿变焦方式,可实现50/100/150/200 mm四档变焦。根据四组元系统负组补偿原理及其高斯光学公式对系统光学参数进行计算,选用与参数相近的初始结构进行处理及优化。设计结果表明,各焦距位置在20 lp/mm处的调制传递函数值均接近衍射极限,符合使用要求。 展开更多
关键词 光学设计 数字微镜器件(dmd) 光学补偿 红外变焦 投影系统
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利用DMD获取高动态范围图像技术 被引量:6
11
作者 吕涛 付东辉 +1 位作者 陈小云 刘杰 《中国光学》 EI CAS CSCD 2015年第4期644-650,共7页
高动态范围的图像可用于同时探测具有较大对比度的亮暗目标,利用数字微镜(DMD)获取高动态范围图像是目前最为先进的一种技术。本文在分析DMD工作原理的基础上,设计了一种像素级的高动态范围图像获取系统,该系统由光学系统、机械系统、DM... 高动态范围的图像可用于同时探测具有较大对比度的亮暗目标,利用数字微镜(DMD)获取高动态范围图像是目前最为先进的一种技术。本文在分析DMD工作原理的基础上,设计了一种像素级的高动态范围图像获取系统,该系统由光学系统、机械系统、DMD像素级调光算法及成像单元组成。光学系统采用二次成像光路,其中第一次成像物镜采用像方远心光路,第二次成像的转置镜头采用放大倍率近似1∶1的准对称结构,机械系统采用光学元件的包边设计和定心车工艺,达到秒级的光学装配精度;DMD像素级调光算法采用搜索单个微镜像素在图像帧周期间的控制权值实现,成像单元可同时兼顾科学级12 bit s CMOS和8 bit CCD,设计完成的原理样机验证了系统设计的正确性,其获取的图像动态范围可达140 d B以上,远高于传统摄像机78 d B的动态范围。 展开更多
关键词 成像系统 高动态范围图像 数字微镜器件 调光
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基于DMD的驱动控制系统设计与实现 被引量:3
12
作者 李少毅 马骏 +1 位作者 梁志毅 王绥学 《测控技术》 CSCD 北大核心 2011年第4期51-54,共4页
以DMD(数字微镜设备)为核心的DLP(数字光处理)投影技术有着巨大的应用潜力。因此,主要从DMD的时序驱动控制、数据产生与复位驱动控制3方面介绍了一种基于DMD的驱动控制系统的设计与实现方案,说明了主功能芯片DDC4100驱动芯片和DAD2000... 以DMD(数字微镜设备)为核心的DLP(数字光处理)投影技术有着巨大的应用潜力。因此,主要从DMD的时序驱动控制、数据产生与复位驱动控制3方面介绍了一种基于DMD的驱动控制系统的设计与实现方案,说明了主功能芯片DDC4100驱动芯片和DAD2000复位芯片的使用及功能,并在实际系统测试中成功地实现了对二值图像的显示。 展开更多
关键词 dmd驱动 时序控制 复位驱动 USB2.0高速传输
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双DMD红外双波段场景模拟器光机结构设计 被引量:7
13
作者 潘越 徐熙平 乔杨 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2994-3002,共9页
针对常规红外双波段场景模拟器多基于单数字微镜器件(DMD)设计、不能对两个波段进行差异化调制、只满足仿真测试的工作波段需求、实用性差的问题,提出了一种基于双DMD的双通道、共口径、两档变焦、结构紧凑的红外中/长波场景模拟器,并... 针对常规红外双波段场景模拟器多基于单数字微镜器件(DMD)设计、不能对两个波段进行差异化调制、只满足仿真测试的工作波段需求、实用性差的问题,提出了一种基于双DMD的双通道、共口径、两档变焦、结构紧凑的红外中/长波场景模拟器,并对投影系统、照明系统、双色合束镜等主要部分进行了详细的光机结构设计。光学引擎采用远心光路直接照明DMD靶面,利用空间立体式布局来避免不同光路间的干扰,且使用两块小型金属平面反射镜压缩照明光路以提高系统集成度;采用半运动学弹性夹持方式固定合束镜,重点计算了弹簧夹为得到最小预载应发生的偏转量及其在材料中形成的弯曲应力;利用MATLAB求解出两波段黑体的工作温度,并拟合出经光学系统后两波段辐射出射度与全红外波段黑体辐射出射度的比例关系ψ(T)曲线。测试结果表明,黑体温度为850 K时达到最高表观温度要求,中波图像对比度为250∶1,长波图像对比度为14∶1,满足现阶段红外中/长波场景模拟器的使用要求。 展开更多
关键词 半实物仿真 红外双波段 场景模拟 双数字微镜器件 光机结构
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双DMD变焦红外双波段场景模拟器光学引擎设计 被引量:2
14
作者 潘越 徐熙平 乔杨 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期437-444,共8页
为仿真现实场景中目标和干扰的光谱分布差异,设计了一种基于双数字微镜器件(DMD,Digital Micro-mirror Device)的双通道、共口径、变焦光学引擎,包括投影光学系统和两套照明光学系统.光学引擎以红外中波和长波柯勒远心光路分别直接照明... 为仿真现实场景中目标和干扰的光谱分布差异,设计了一种基于双数字微镜器件(DMD,Digital Micro-mirror Device)的双通道、共口径、变焦光学引擎,包括投影光学系统和两套照明光学系统.光学引擎以红外中波和长波柯勒远心光路分别直接照明两DMD靶面,采用空间立体布局避免不同光路间干扰.设计结果表明:照明光学系统的照度均匀性优于94%;中波(3.7~4.8μm)和长波(8~12μm)内,变焦投影光学系统在10 1p/mm处的调制传递函数(MTF,Modulation Transfer Function)值分别优于0.7和0.4;系统畸变小于0.5%,满足使用要求. 展开更多
关键词 光学设计 红外仿真 数字微镜器件(dmd) 双波段 光学引擎
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基于DMD的红外双波段景象投影光学系统设计 被引量:12
15
作者 常虹 范志刚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期838-840,共3页
描述了基于数字微镜器件(DMD)的动态红外景象投影系统的基本原理,设计了一种准直投影光学系统.此光学系统采用透射式,工作在(3~5)μm和(8~12)μm双红外波段,焦距为480mm,相对孔径为1:3.2,半视场角为1.3°,入瞳距... 描述了基于数字微镜器件(DMD)的动态红外景象投影系统的基本原理,设计了一种准直投影光学系统.此光学系统采用透射式,工作在(3~5)μm和(8~12)μm双红外波段,焦距为480mm,相对孔径为1:3.2,半视场角为1.3°,入瞳距为240mm.最后对设计结果进行了分析,给出系统的调制传递函数曲线,表明光学系统的像顶满足使用要求. 展开更多
关键词 数字微镜器件 红外景象投影 投影系统 光学设计
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基于FPGA的DMD驱动控制电路的研究设计 被引量:4
16
作者 朱毖微 梁志毅 乔永征 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第3期547-550,共4页
根据数字微镜装置DMD的显示特性,以FPGA芯片为核心,设计了一种DMD驱动控制方案;从微镜的工作过程和二进制脉冲宽度调制理论入手,阐述了在有限利用TI公司相关芯片的情况下自主开发设计驱动控制电路的原理和整体方案,详细分析了包括图像... 根据数字微镜装置DMD的显示特性,以FPGA芯片为核心,设计了一种DMD驱动控制方案;从微镜的工作过程和二进制脉冲宽度调制理论入手,阐述了在有限利用TI公司相关芯片的情况下自主开发设计驱动控制电路的原理和整体方案,详细分析了包括图像解码模块和主驱动控制模块在内的主要电路的作用和设计方案,给出了系统组成框图、硬件设计部分的模块封装图以及仿真结果;本驱动控制电路成功实现了对DMD成像系统的驱动控制。 展开更多
关键词 数字微镜装置dmd FPGA 二进制脉冲宽度调制 驱动控制
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基于DMD的动态红外场景生成系统 被引量:8
17
作者 张二磊 祁鸣 《电子科技》 2011年第7期140-143,共4页
动态红外场景生成系统是检测红外导引头探测、跟踪和抗干扰性能的重要手段。以某型空空导弹光电对抗平台为应用对象,基于红外场景实测数据,利用Visual C++6.0和Vega API开发了交互式红外图像生成软件,实时生成不同地域各种环境下目标和... 动态红外场景生成系统是检测红外导引头探测、跟踪和抗干扰性能的重要手段。以某型空空导弹光电对抗平台为应用对象,基于红外场景实测数据,利用Visual C++6.0和Vega API开发了交互式红外图像生成软件,实时生成不同地域各种环境下目标和背景的红外图像,模拟真实场景在红外导引头入瞳处红外辐射分布。根据红外图像视频信号,利用数字微镜阵列(Digital Micro Mirror Device,DMD)对黑体红外辐射进行反射调制,并由光学准直系统实现红外场景生成系统与红外导引头的光学耦合,对红外导引头性能指标进行测试和评估。 展开更多
关键词 红外场景 数字微镜阵列 实时
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数字微镜器件(DMD)在相干光照明下的空间光调制特性 被引量:12
18
作者 王巍 巩马理 《光电技术应用》 2007年第3期31-35,共5页
分析了DMD的微结构和工作原理;引入占空比因子,通过空间分区建立了较为完善的DMD空间光调制理论模型;根据该模型预测了经DMD调制后的频谱中,存在2个互补图像区域;沿这2个互补区域的对称轴方向各级衍射不含图像调制信息;设计了相干光照明... 分析了DMD的微结构和工作原理;引入占空比因子,通过空间分区建立了较为完善的DMD空间光调制理论模型;根据该模型预测了经DMD调制后的频谱中,存在2个互补图像区域;沿这2个互补区域的对称轴方向各级衍射不含图像调制信息;设计了相干光照明下DMD空间光调制特性实验,理论与实验符合得很好. 展开更多
关键词 数字微镜器件(dmd) 空间光调制特性 二维光栅结构 衍射
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用DMD灰度曝光法产生连续面形微结构 被引量:2
19
作者 陈铭勇 郭小伟 +1 位作者 马延琴 杜惊雷 《微细加工技术》 EI 2006年第6期18-21,共4页
利用空间光调制器光强的精确调制作用,把数字微反射镜阵列(DMD)作为灰度图形发生器,经一次曝光及优化显影等后处理过程,可制作出具有连续面形的微光学元件。用上述方法在实验上获得了微透镜阵列,并有较好的连续面形,符合预期效果。研究... 利用空间光调制器光强的精确调制作用,把数字微反射镜阵列(DMD)作为灰度图形发生器,经一次曝光及优化显影等后处理过程,可制作出具有连续面形的微光学元件。用上述方法在实验上获得了微透镜阵列,并有较好的连续面形,符合预期效果。研究表明,该方法不仅可快速地实现连续面形微结构的加工,而且大大简化了制作工艺,有助于降低微光学元件的加工成本,适合于微结构的研究性制作或小批量生产,有广泛应用潜力。 展开更多
关键词 无掩模光刻 数字微反射镜 微透镜 阵列
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DMD弹性片同基底之间粘着力计算 被引量:2
20
作者 田文超 贾建援 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期528-530,共3页
随着材料尺寸、加工尺寸的日趋减小 ,粘着力对微电子机械性能影响越来越大。本文建立了 DMD弹性片同基底之间纳米接触的物理模型 ;根据 Hamaker理论和赫兹理论 ,用连续方法推导出粘着力的力学模型 ;仿真出粘着力及变形面同接触间距的关... 随着材料尺寸、加工尺寸的日趋减小 ,粘着力对微电子机械性能影响越来越大。本文建立了 DMD弹性片同基底之间纳米接触的物理模型 ;根据 Hamaker理论和赫兹理论 ,用连续方法推导出粘着力的力学模型 ;仿真出粘着力及变形面同接触间距的关系 ;仿真结果同相关实验一致 ;从而为 DMD设计 ,加工及纳米碰撞。 展开更多
关键词 微电子机械 纳米接触 dmd 粘着力
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