采用DMD并行输入的激光干涉直写方法

基于HoloMaker-IV激光干涉直写系统的数字微反射镜(digital micro-mirror device,DMD)并行输入光刻方式,提出了根据图形特性的智能边界处理,实现了超高分辨率图像的高效激光直写干涉光刻。通过DMD输入图形与系统干涉控制参数相互匹配处理的方式对256色位图进行了图形格式转换,从而支持2D/3D,3D光变图像以及各种微图形文字的处理,为高效率制作高品质光变图像提供了新方法。实验表明:在2400DPI分辨率下,该方法比传统逐点光刻法的运行效率提高90倍。给出了高质量的实验结果。

可见光波段亚波长防伪光栅的实验研究

研究可见光波段亚波长防伪光栅的制做.给出了用2θ夹角一次光刻、2θ夹角摆动δ角两次光刻和2θ夹角旋转β角两次光刻等干涉光刻工艺设计和构建可见光波段亚波长光栅微结构的基本原理.优化设计的干板表面曝光量分布函数可用于构建特定面形分布的光栅微结构.制作了可见光波段的1维和2维亚波长光栅微结构,给出了其SEM和AFM实验数据和理论分析图形,检验了微结构的彩色防伪光变效果.实验结果表明:该干涉光刻工艺能够构建出表面光滑、深度较大的复杂光栅微结构,并能展现出一定的彩色光变效果.

双层交叉叠合式共振亚波长光栅

提出了一种防伪光栅结构-双层交叉叠合式共振亚波长光栅,其特点是可以展宽共振亚波长光栅的共振波长宽度,使得当将其应用于防伪时能得到更佳的光变效果。分析了半峰全宽展宽的原理,指出共振宽度值的大小依赖于耦合到光栅波导层内一级衍射光的能量。优化设计了此种光栅的结构参量。用矢量衍射理论对该结构的共振特性和制作工艺误差进行了研究。研究表明:这种防伪光栅的共振光谱峰值并不随着入射角的改变而降低,共振半峰全宽最大值约为同等条件下基本共振光栅结构的7倍,该结构的共振性能对光栅制作误差不是很敏感,是一种应用价值较高的防伪光栅结构。

衍射光学可变图像表面缺陷检测系统设计

针对当前人工检测衍射光学可变图像表面缺陷时,受主观因素、天气、光照等影响较大,存在检测率较低、误检率、漏检率不高,检测耗时较长的问题,提出并设计了衍射光学可变图像表面缺陷检测系统。利于具备线阵CCD摄像头的照明装置检测图像表面缺陷,以来采集目标表面缺陷图像数据,将采集的图像数据经系统服务器传送给图像处理模块;系统图像处理模块先后对目标产品衍射光学可变图像作预处理、图像表面缺陷初步检测、图像表面缺陷精确定位,以及图像表面缺陷分类,最终完成衍射光学可变图像检测系统总体架构。系统性能测试结果表明,设计系统能够实现衍射光学可变图像表面缺陷的高效、准确检测。

针式光栅头光学可变图像打印系统的设计

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。

一种新型数字化衍射光变图像的存贮系统

研制了一种新型数字化衍射光变图像的存储系统。采用SLM作为自动文字输入,由消像差的远心缩微光路缩小输入文字,每个输入文字均由光栅干涉头进行调制,从而形成用于光信息存储的干涉光场,改变调制光栅的取向和条纹间隔,将改变存储文字的衍射特性。在光刻胶干版上的存储实验表明,存储的最小衍射文字尺寸可达40μm,单通道存储达3.7×104bits/cm2,而且存储的信息可以复制。

基于微机电系统技术的投影型微光学编码器

对投影型微光学编码器的原理进行了分析 ,结合微机电系统集成技术 ,提出并实现了投影型微光学编码器。它是利用微机电系统集成技术将标尺光栅、指示光栅、光电二极管集成化构成投影型光栅微编码器。它具有体积小、光路调整容易的特点。实验结果表明 ,利用微细加工制作微光学编码器是完全可行的。

基于虚拟相位靶标的光栅投射三维测量系统标定

采用虚拟相位靶标方法实现光栅投射轮廓测量中三维空间坐标的标定,探讨了X、Y方向和高度Z 方向标定的原理与关键技术,并对虚拟相位靶标进行了试验研究。实验结果表明:采用该方法只需要1个参考面图像序列就可实现X、Y方向坐标标定,简化了现有标定方法中至少需要采集2 个图像序列的繁琐过程,而且标定后X、Y方向误差仅为0.1 mm和0.2 mm,高度Z方向的误差最大不超过0.2mm,标准偏差不超过0.040 mm。

光变图像光栅条纹高效率转移组版系统的研制

制作具有光变图像(OVD)光栅条纹的大面积全息原版,是激光图像无油墨印刷的核心技术之一。提出一种通过在金属镍母版表面高频感应加热和快速加压的工艺方法,在压敏材料上实现了微米级精细光栅条纹的高效率快速转移,其列阵式的转移复制方式实现了大面积光变图像的制作。研制了用于光变图像光栅条纹大面积复制的新型智能化组版系统,并对此智能化组版系统的结构和工作原理作了阐述。同时,对影响光栅条纹转移复制的几个方面作出了分析。对复制前后的光变图像光栅进行的测试表明,转移后光栅的衍射效率可以高于母光栅。研制的这一新型智能化组版系统可转移复制的组版面积达1000mm×1600mm。

光子筛成像技术研究进展

光子筛是一种新型的纳米成像元件,具有高分辨、质量轻、体积小及易复制的优点,对于成像系统轻量化以及极短波谱区成像具有重要意义。根据解决的具体问题对国内外光子筛研究成果进行分类,从成像对比度的增加、衍射效率的提高、宽光谱成像和高数值孔径光子筛设计等方面详细介绍了光子筛的发展现状,并针对这四方面研究内容分析了目前尚需解决的技术问题。这些问题仍然是今后光子筛研究的主要方向。指出光子筛实用化面临的其他客观存在的问题,并展望了光子筛在天文望远镜、显微镜和光刻等领域的应用前景。

衍射光变图像在钞票和银行卡中的应用

本文概述了DOVID技术在国际钞票和银行卡中的应用现状以及发展趋势,介绍DOVID在人民币和银联标识卡中的应用。

方形孔径微透镜阵列的泰伯效应

从理论和实验两方面讨论了方形孔径微透镜阵列的泰伯效应,利用传递函数法分析了该阵列的菲涅耳衍射区的光场复振幅分布,讨论了泰伯像成像的条件。实验中,在特定位置处可观察到三种交替出现的清晰成像,实验测得的成像距离与理论值吻合。选用不同参数的方形孔径微透镜阵列,泰伯子像成像规律总体不变,当中心距大于孔径边长且小于两倍孔径边长时泰伯子像像元间出现交叠现象。方形孔径微透镜阵列在分数泰伯平面可观察到清晰的呈棋盘状分布的泰伯子像,这将拓展微透镜阵列的实际应用。

人眼光焦度客观式测量的图像采集处理研究

描述了人眼光焦度的测量原理。设计了一套光焦度测量采集处理系统。该系统是以一束红外脉冲光射入眼底 ,由CCD接受反射的眼底图像 ,将CCD图像进行数字化处理并存入SRAM。CPU采用重心法计算图像环中心坐标 ,以扫描法计算图像环的长、短轴 ,最后计算出人眼的光焦度值。研究结果表明 ,光焦度测量采集处理系统工作可靠、实用 。

不同视场下太阳透射比值的快速测量与云检测

与气溶胶粒子相比,前向小角度太阳透射比值变化对卷云中的冰晶粒子更加敏感。研发了一种基于图像跟踪、自动快速变视场的太阳光度计VFOVSP,它可快速测量窄视场到宽视场太阳的透射辐射,为地基测量卷云提供了新的技术手段。介绍了仪器的系统组成与测量原理。在大气无吸收波段,将仪器VFOVSP经Langley法标定后的测量结果与POMO2的测量结果进行对比,以验证仪器测量精度的可靠性。在不同的天气条件下进行测量,结果表明:不同小角度视场下透射比值的变化与粒子的种类有关,这为区分薄卷云和气溶胶粒子提供了可能。该仪器弥补了传统太阳光度计在有云天气下实时性、单一视场探测的不足,可以较好地识别出当前大气下是否有卷云存在,能够更好地满足实际科研需求。