背景光对四象限探测器干扰的研究

给出了四象限探测器 (QD)光电探测原理 ,从理论上详细分析了背景光干扰下对位置探测精度的影响 ,得出位置误差与测量位置存在线性关系、与信噪比几乎存在反比关系 ,并用实验验证了分析结果。最后提出了减小背景光影响的几种措施。

利用PSD提高激光三角法在线测量的精度

介绍一种新型光点位置传感器(PSD)的工作原理与特点,叙述PSD在激光三角法测量位置的应用,还介绍系统的总体设计及各单元工作原理,提出了PSD在应用中存在的问题及对策.

双刀口组合测量微光斑中心位置

提出了一种测量光斑位置的新方法，介绍了按这种方法的原理设计的机电式四象限探测器。用这种探测器测量１００μｍ光斑的位置，分辨率可达到０．１μｍ，测量精度达到±０．５μｍ。

四象限探测器位置检测精度的主要影响因素研究

为了提高四象限探测器(QD)光斑位置检测性能,研究了在高斯光斑模型下影响QD位置检测精度的主要因素。分析了四象限探测器位置检测的基本原理,随后根据误差理论推导出高斯光斑模型下位置检测精度与光斑半径、质心位置和系统信噪比关系的数学模型,通过数值仿真和实验分析验证了该数学模型的有效性,并深入分析了各因素对位置检测精度影响的趋势及大小。研究结果表明,对于四象限探测器高斯光斑位置检测系统,在保证检测范围的条件下,采用较小半径的光斑、选取靠近光敏面中心的工作区域和提高系统信噪比可以提高位置检测精度。当系统信噪比为57.48 d B时,采用束腰半径为0.6 mm的高斯光斑,QD中心点位置检测精度可达0.514μm。

改进的激光光斑位置分辨率模型

为了分析四象限探测器(QD)激光光斑位置检测性能,建立了新的高斯光斑位置分辨率数学模型。分析了高斯光斑模型下QD位置检测原理和近似数学模型,根据误差函数可导性,结合误差理论推导出位置分辨率与总信噪比、光斑中心位置和光斑半径关系的数学模型,数值仿真和实验系统验证了所提模型的正确性。结果表明,当光斑半径为0.74 mm,总信噪比为66.96 dB时,在光斑中心偏移±0.45 mm范围内,所提模型的估算误差约为36%,与原近似模型相比,精度提高了约1倍,可以对激光光斑位置检测系统的位置分辨率进行有效估算。

四象限探测器光斑定位精度影响因素研究

基于四象限探测器的光斑位置检测原理,建立了不同光斑半径、能量分布和探测器死区等影响因素下四象限探测器输出偏置电压与光斑位置的表征关系.数值仿真结果表明:通过选择合适的光斑半径大小、探测器的测量区域、选择死区较小的探测器等,可有效提高探测器的定位精度.基于仿真分析,搭建了测试实验和利用均匀光斑、探测器存在死区情况下的表征方程对测量结果进行数值计算.实验结果表明:与标准值比较,在该表征方法下,在300μm范围内,四象限探测器光斑中心定位精度为0.35μm,均方根为0.18μm.

极紫外光刻光源驱动激光光斑高精度检测技术研究

为了实现极紫外光刻光源驱动激光光斑位置的高精度、宽范围、快响应检测,设计了一种高重复频率窄脉冲信号多通道同步采集处理电路,并提出了基于高斯光斑模型的二级扩展误差补偿算法,可以为极紫外光刻光源驱动激光指向控制提供高精度反馈调节量。首先,介绍了光斑位置检测系统的结构组成与四象限探测器的基本检测原理;然后在考虑探测器半径、光斑半径以及沟道宽度等因素影响的前提下对误差补偿函数进行改进,并对改进的二阶扩展误差补偿算法进行了仿真分析;接着介绍了用于高重复频率窄脉宽信号的多通道同步高速采集电路;最后搭建了实验平台,对改进的算法进行验证。实验结果显示,二阶扩展误差补偿算法的均方根误差为0.0042,最大绝对误差为0.0092 mm,绝对误差的平均值为0.0034 mm;与二阶误差补偿算法相比,二阶扩展误差补偿算法的均方根误差、最大绝对误差和绝对误差的平均值分别降低了83.06%、85.28%和83.50%。表明二阶扩展误差补偿算法与二阶误差补偿算法相比,具有明显的优越性及实用性,在扩展了光斑位置检测范围的同时,光斑位置的检测精度也得到了明显的提升,解决了传统算法无法兼顾计算速度与检测精度的问题。