光电工程
2024, 51(1): 230276
作者单位
摘要
1 同济大学物理科学与工程学院精密光学工程技术研究所,上海 200092
2 上海大学理学院,上海 200444
3 中国科学技术大学国家同步辐射实验室,安徽 合肥 230029
Mo/Si多层膜是13.5 nm极紫外波段理想的反射镜膜系,它与极紫外光源的结合使得极紫外光刻成为了目前最先进的制造手段之一。极紫外光源的实际应用对Mo/Si多层膜提出了高反射率、高热稳定性、抗辐照损伤、大口径等诸多要求。针对极紫外光源用Mo/Si多层膜面临的膜厚梯度控制和高温环境问题,利用掩模板辅助法对大口径曲面基底上不同位置处的多层膜膜厚进行修正;选择C作为扩散阻隔层材料,对磁控溅射法制备的Mo/Si、Mo/Si/C和Mo/C/Si/C三种多层膜在300 ℃高温应用环境下的热稳定性展开了研究。研究结果表明:通过掩模板辅助的方式能够将300 mm口径曲面基底上不同位置处的Mo/Si多层膜膜厚控制在预期厚度的±0.45%以内,基底上不同位置处Mo/Si多层膜的膜层结构和表面粗糙度基本相同;引入C扩散阻隔层后,经过300 ℃退火,Mo/Si多层膜的反射率损失从9.0%减少为1.8%,说明C的引入能够有效减少高温对多层膜微结构的破坏和对光学性能的影响,提高了多层膜的热稳定性。
激光光学 极紫外光源 Mo/Si多层 磁控溅射 膜厚控制 热稳定性 
中国激光
2024, 51(7): 0701014
陈嘉诚 1,2马蔚 3朱虹雨 1,2周玉晟 1,2[ ... ]李孝峰 1,2,**
作者单位
摘要
1 苏州大学光电科学与工程学院,江苏 苏州 215006
2 江苏省先进光学制造技术重点实验室暨教育部现代光学技术重点实验室,江苏 苏州 215006
3 浙江大学信息与电子工程学院,浙江 杭州 310027
自适应温度调控器件以其智能开关特性而逐渐成为研究焦点,但是一方面其特殊的光谱要求使得器件设计过程复杂且周期冗长,另一方面器件热控性能亟待提高以满足更加严苛的应用场景。针对以上问题,提出一种深度生成神经网络模型来执行上述复杂的优化任务,该网络模型的更新不依赖于数据集,而是将生成神经网络与传输矩阵方法(TMM)相结合,通过TMM返回的梯度信息指导产生符合预期的多层膜结构,并自动优化膜层厚度和材料种类。作为网络优化能力的验证和演示,本课题组使用该方法设计了一种基于二氧化钒的自适应热控器件,实现了高温太阳吸收比低于0.2、高温发射率高于0.9、发射率差值大于0.8的优异性能。与传统的优化算法相比,生成神经网络以高自由度和更快的速度寻找最优解,与普通神经网络相比,全局优化网络考虑整体的优化目标,通过全局搜索寻找全局最优解,设计结果也证明了该方法在复杂设计任务中的实用性。
薄膜 多层 神经网络 自适应温度调控 二氧化钒 
光学学报
2024, 44(7): 0731002
作者单位
摘要
1 上海大学微电子学院,上海 200072
2 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室,上海 201800
集成电路的生产主要依靠光刻技术为主的工艺体系,采用波长为13.5 nm光源的极紫外光刻是当前最先进的商用规模量产光刻技术,为集成电路的发展带来前所未有的进步。根据瑞利判据,为进一步提高分辨率,以波长6.X nm为光源的下一代“超越极紫外”光刻成为研究热点。多层膜反射镜是极紫外光刻机光学系统中的关键器件,其反射率和寿命决定光刻机的曝光效率与成像质量。综述了6.X nm多层膜的研究进展,对近年来6.X nm波段的极紫外光源以及多层膜的设计、制备和表征等方面进行了介绍和分析。重点阐述了6.X nm多层膜的界面优化方法,并讨论了多层膜在工程应用中的老化和性能衰减等问题,对面向未来商业应用的方向做出了展望。旨在为我国从事先进光刻等相关研究工作的学者、工程师等提供重要参考。
先进光刻 超越极紫外 多层 反射率 界面工程 
中国激光
2024, 51(7): 0701010
作者单位
摘要
中国科学技术大学物理学院光学与光学工程系,安徽 合肥 230026
光学薄膜广泛应用于光学仪器和测控技术中,充斥着我们生活的方方面面,使我们的生活更加丰富多彩。不同于常规的光学薄膜应用场景,本综述重点介绍如何将光学薄膜与光学显微成像结合起来。研究方案主要是:基于负载表面等离子体波的贵金属薄膜、具有光子带隙结构的介质多层薄膜,研制出应用于无标记显微探测的平面薄膜光子元件。得益于其平面结构特性与成熟的制作工艺,该类薄膜光子元件可兼容常规明场、宽场显微成像系统,可以作为被测样品的衬底或成像系统的插件。借助于薄膜与光波的近-远场相互作用特性,该器件可以调控系统的照明光场,如实现暗场照明、全内反射照明、边缘增强照明等。通过照明方式的改变,提升成像的对比度、探测灵敏度,进而发展出多模式、高灵敏度、高对比度、无标记光学显微成像与传感系统。为充分发挥该系统结构简单、宽场、高灵敏度、无标记成像的特点,将其应用于环境光子学领域,实现了真实大气环境中单个超细颗粒物吸湿增长过程的原位、实时、无损表征,有望为大气雾霾溯源与追因研究提供有力的科学支撑和技术工具。
薄膜光场调控,介质多层薄膜 贵金属薄膜 无标记显微探测 大气超细颗粒物 
激光与光电子学进展
2024, 61(6): 0618012
褚小要 1,2,3沈瑶琼 2,3刘丽琴 2,3邹文哲 2,3[ ... ]雷李华 2,3,*
作者单位
摘要
1 中国计量大学 计量测试工程学院,浙江 杭州 310018
2 上海市计量测试技术研究院,上海 201203
3 上海在线检测与控制技术重点实验室,上海 201203
线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)是衡量线宽标准样片质量的重要指标。文中基于自溯源光栅标准物质的自溯源、高精密尺寸结构特性,提出了一种直接溯源型精确校准SEM放大倍率的方法,以实现SEM对线宽标准样片关键参数的测量与表征。利用校准后的SEM,对利用Si/SiO2多层膜沉积技术制备的线宽名义值为500、200、100 nm样片进行关键参数的测量,采用幅值量化参数的均方根粗糙度 RMS描述线边缘粗糙度与线宽粗糙度,并通过图像处理技术确定线边缘位置,对线宽边缘特性进行了精确表征。实验结果表明,名义值为500、200、100 nm对的线宽样片,其实测值分别为459.5、191.0、99.5 nm,$ {\sigma }_ {\rm{LER}} $分别为2.70、2.35、2.30 nm,$ {\sigma }_ {\rm{LWR}} $分别为3.90、3.30、2.80 nm,说明了多层膜线宽标准样片线边缘较为平整、线宽变化小、具有良好的均匀性与一致性。基于自溯源标准物质校准SEM的方法缩短了溯源链,提高了SEM的测量精度,实现了线宽及其边缘特性的精确表征,为高精度纳米尺度测量和微电子制造领域提供了计量支持。
自溯源标准物质 SEM放大倍率 线边缘粗糙度 线宽粗糙度 多层膜线宽 self-traceable reference material SEM magnification line edge roughness line width roughness multilayer film line width 
红外与激光工程
2024, 53(1): 20230475
作者单位
摘要
1 贵州大学现代制造技术教育部重点实验室,贵州 贵阳 550025
2 重庆机电职业技术大学信息工程学院,重庆 402760
相比传统的三维重建方法,神经辐射场(NeRF)在隐式三维重建方面显示出了优异的性能,然而简单的多层感知机(MLP)模型在采样过程中缺乏局部信息,产生细节模糊的三维重建场景。为解决这一问题,提出一种基于MLP的多特征联合学习方法。首先,在NeRF嵌入层和采样层之间构造多特征联合学习(MFJL)模块,有效解码输入的多视图编码数据,补充MLP模型缺失的局部特征信息。然后,在NeRF采样层和推理层之间建立门控通道变换多层感知机(GCT-MLP)模块,学习高阶特征交互关系,并控制反馈给MLP层的信息流,实现对歧义特征的选择。实验结果表明:所提基于改进MLP的神经辐射场可以避免三维重建中的视图模糊和混叠现象;在Real Forward-Facing数据集部分场景上的平均峰值信噪比(PSNR)、结构相似度(SSIM)、学习感知图像块相似度(LPIPS)分别为28.08 dB、0.887、0.061;在Realistic Synthetic 360°数据集部分场景上的PSNR、SSIM、LPIPS分别为32.75 dB、0.960、0.026;在DTU数据集部分场景上的PSNR、SSIM、LPIPS分别为25.96 dB、0.807、0.208;与NeRF相比,具有更好的视图重建性能,并且在主观视觉效果上得到更加清晰的图像和细节纹理特征。
神经辐射场 多层感知机 联合学习 三维重建 
激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0415004
吕文思 1,2吴宏昌 1,3李艳丽 1,*孔祥东 1,2,**韩立 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院电工研究所,北京 100190
2 中国科学院大学电子电气与通信工程学院,北京 100049
3 兰州大学物理科学与技术学院,甘肃 兰州 730000
X射线多层膜是X射线光学领域的重要反射元件,可利用X射线的布拉格反射实现特定波段X射线的高效反射。多层膜的反射率与膜层材料和膜层结构密切关系,根据多层膜的工作原理,对于高能波段的X射线,为获得较大掠射角下的高反射率,通常需要多层膜具有更小的周期厚度和更大的周期数,因此高精度薄膜生长技术是X射线多层膜元件制备的必要条件。本文研究了基于原子层沉积技术的X射线多层膜的制备,首先利用Fresnel系数递推法计算出HfO2/Al2O3、Ir/Al2O3、Ru/Al2O3、W/Al2O3四种材料组合的多层膜的反射率,讨论了材料组合、周期厚度、周期数、占空比等参数对多层膜反射率的影响。在此基础上,选取并制备了周期厚度为4 nm、周期数为60、占空比为0.5的HfO2/Al2O3 X射线多层膜。X射线(0.154 nm)反射率的分析结果显示,该多层膜的周期厚度为3.86 nm,反射率约43%,多层膜截面的透射电子显微镜(TEM)图显示膜层间界面清晰。该结果验证了原子层沉积法制备小周期厚度X射线多层膜元件的可行性。
原子层沉积 X射线 多层 反射率 
光学学报
2024, 44(4): 0431002
作者单位
摘要
中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院,河南 郑州 450001
针对室内可见光通信的通照一体需求,为实现高效数据通信和调光控制相结合,在多层非对称裁剪光正交频分复用(LACO-OFDM)信号分时正负叠加调光方法的基础上,通过在LACO-OFDM信号上叠加一个经过设计的周期信号来产生叠加的LACO-OFDM(SLACO-OFDM)信号,可以在不引入额外干扰的情况下,降低多层信号的峰均功率比。再利用正负SLACO-OFDM信号按比例结合的方式来实现混合调光。分析了通信和调光约束条件下,层间功率比例因子和混合比例因子的设置方法。提出的混合SLACO-OFDM具有更小的峰均功率比,充分利用了发光二极管(LED)整个动态范围。仿真结果表明,提出的调制方法相对于传统的多层传输方式可以获得更好的误码率性能,相对于常见调光调制方式可以获得更高的频谱效率。
光通信 可见光通信 调光控制 峰均功率比 混合多层调制 
中国激光
2024, 51(2): 0206001
作者单位
摘要
1 广东海洋大学 电子与信息工程学院,广东 湛江 524088
2 广东省智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心广东 湛江 524088
3 广东海洋大学 机械与动力工程学院,广东 湛江 524088
为进一步提高316L钢材的显微硬度,拓宽其使用范围,采用激光熔覆的方法,在316L钢材表面制备出不同比例的Fe60-WC熔覆层。研究不同比例的WC对熔覆层的截面组织、显微硬度、晶相构成的影响及原因。经过试验分析可知,当WC的质量分数为3%时,其与Fe60形成了硬质合金结构,增加了熔覆层的显微硬度。当WC的质量分数提升至5%时,熔覆层的微观结构发生了较大的改变,此时WC的质量分数虽然更多,但是熔覆层的显微硬度有所下降。结果表明,当WC的质量分数为3%时,熔覆层保持树形胞状晶,此时的显微硬度明显高于基体。x
激光熔覆 Fe-WC合金 多层熔覆 316L基材 laser cladding Fe-WC eutectic multilayer cladding 316L substrate 
应用激光
2023, 43(6): 0036

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