强激光与粒子束
2020, 32(10): 105003
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Optical System Advanced Manufacturing Technology, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China
We implemented a stitching swing arm profilometer (SSAP) test for the inner and outer regions of a large aspheric surface with a short arm. The SSAP was more capable of improving sampling density of surface and was less sensitive to system error, like vibration noise and air-table noise. Firstly, a calculation model was built to evaluate the sampling density of the SSAP test. Then, sensitivity to system noise was tested when different lengths of arm were used. At the end, an experiment on a 3 m diameter aspheric mirror was implemented, where test efficiency was promoted, and high sampling density was achieved.
220.1250 Aspherics 220.4840 Testing 120.3940 Metrology 120.4640 Optical instruments Chinese Optics Letters
2019, 17(11): 112201
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国科学院光学先进制造技术重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京100049
为了确定摆臂式轮廓检测大口径离轴非球面采用不同扫描线数时系统检测误差的敏感性, 文中提出采用蒙特卡洛方法, 建立了仿真分析的模型。对母线条数分别为8~120条的模式进行模拟检测, 对系统噪声引入的面形误差进行Zernike多项式项拟合, 统计分析得母线条数为8~39条时, 系统噪声引入的低阶项检测误差随母线条数的增加而迅速降低; 母线条数为40~70条时, 引入低阶项检测误差降低缓慢; 71~120条时, 引入的低阶项检测误差几乎保持不变。结合实例, 对一口径1 500 mm的离轴非球面反射镜进行实验, 分别采用36条、72条和96条母线进行面形检测。36条母线检测误差相对较大, 检测结果为7.73 μm PV和0.68 μm RMS;72条母线和96条母线检测结果十分接近, 分别为5.755 μm PV, 0.568 μm RMS和 5.612 μm PV, 0.569 μm RMS。验证了仿真分析结果的准确性, 为摆臂式轮廓检测大口径离轴非球面中母线条数的优化选择提供了理论指导。
大口径 离轴非球面 摆臂式轮廓检测 仿真分析 large aperture off-axis aspherics SAP test simulation analysis 红外与激光工程
2018, 47(2): 0217003
使用Silvaco软件建立了背照式CCD仿真模型, 利用该模型进行了工艺和器件仿真, 研究了背面减薄、背面掺杂、界面陷阱和增透膜对背照式CCD量子效率的影响。仿真结果表明: 界面陷阱和硅表面反射是量子效率损失的重要原因。在完全去除过渡区后, 利用峰值位于表面且具有高杂质浓度梯度的背面掺杂和适当的单层增透膜, 可获得峰值在90%以上的量子效率。
背照式CCD 背面工艺 量子效率 工艺仿真 backside-illuminated CCD backside process quantum efficiency process simulation
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学， 北京 100049
为了满足大口径反射镜研磨阶段的面形检测需求，分析了激光跟踪仪测角误差的来源，提出了一种基于S多项式拟合的矫正测角误差的方法，该矫正方法能有效克服采样位置误差和随机误差带来的影响。针对不同频段测角误差，提出母线和米字格采样法，其中母线采样法对10%以内的标定实验随机误差有较好的抑制作用。矫正方法的可行性得以验证，从而为进一步实验提供了理论基础。
光学设计 激光跟踪仪 角度误差补偿 大口径非球面镜 多项式拟合 中国激光
2016, 43(11): 1104003
硅片背面磨削减薄工艺中，机械磨削使硅片背面产生损伤，导致表面粗糙，且发生翘曲变形。分别采用粗磨、精磨、精磨后抛光和精磨后湿法腐蚀等四种不同背面减薄方法对15.24cm(6英寸)硅片进行了背面减薄，采用扫描电子显微镜对减薄后的硅片表面和截面形貌进行了表征，用原子力显微镜测试了硅片表面的粗糙度，用翘曲度测试仪测试了硅片的翘曲度。结果表明，经过粗磨与精磨后的硅片存在机械损伤，表面粗糙且翘曲度大，粗糙度分别为0.15和0.016μm，翘曲度分别为147和109μm；经过抛光和湿法腐蚀后的样品无表面损伤，粗糙度均小于0.01μm，硅片翘曲度低于60μm。
硅晶圆 背面减薄 损伤 抛光 湿法腐蚀 silicon wafer backside thinning damage layer chemical mechanical polishing wet etching
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
提出采用摆臂式轮廓检测的方法，实现超大口径SiC反射镜面形的高精度轮廓检测。阐述了采用摆臂轮廓仪检测超大口径反射镜的基本原理和具体实施流程；介绍了基于扫描线交点高度一致性的特点进行面形重构的算法，以及针对离焦量测量不准的问题，采用激光跟踪仪对面形离焦量进行辅助测量的手段，建立了综合优化的检测模型；结合实例对口径为2040 mm 的同轴抛物面SiC反射镜进行了摆臂轮廓检测，检测精度均方根(RMS)为0.46 μm，与干涉仪检测结果对比偏差0.03 μm。该技术与加工机床集成实现了反射镜的在位检测，以非球面的最接近球面为测量基准，提供了一种精确、高效地测量超大口径光学非球面面形的方法，满足了大口径SiC反射镜在研磨阶段的高精度轮廓检测需求。
测量 摆臂轮廓检测 大口径非球面 最接近球面 光学学报
2015, 35(12): 1212002
对铝金属化工艺中存在的台阶覆盖率低和铝穿刺问题进行了讨论和分析,在此基础上对CCD铝金属化工艺进行了优化。采用冷铝+热铝两步淀积的方法,提高了铝膜对小尺寸接触孔的台阶覆盖率；采用TiN作为阻挡层抑制了铝穿刺。
铝金属化 台阶覆盖率 铝穿刺 aluminum metallization step coverage spiking CCD chargecoupled device(CCD)
