用光刻和反应离子刻蚀的方法对硅材料光子晶体板的制作进行了研究.实验发现,与激光直写曝光相比,光刻曝光更有利于胶上图形的陡直度.扫描电子显微镜测试表明,反应离子刻蚀后得到深3.3μm,晶格周期10.95μm,占空比50%的孔状光子晶体板结构,孔的陡直度保持较好,基本满足设计要求.

无掩模激光干涉光刻中的分束方法一般有波前分割和振幅分割.研究和比较了振幅分割无掩模激光干涉光刻方法和系统,包括振幅分割双光束干涉系统、三光束干涉系统、液浸式深紫外干涉系统及全自动干涉光刻系统.建立了双光束双曝光干涉光刻实验系统.模拟和实验结果表明,对点阵或孔阵图形,在同样的图形尺度下,无掩模干涉光刻比传统光刻简单得多.

针对多框架陀螺稳定平台中谐振频率较低和摇摆台摇摆换向时跟踪误差曲线上出现尖峰问题,提出了一种串联平方滞后超前校正环节和非线性加速度补偿措施,设计了平台速度稳定环.在摇摆台按幅值为,周期为6s的正弦规律运动条件下,稳定精度为,满足指标要求,表明该速度稳定环在实际中是很有效的.

用KMP算法进行星图识别时,制定的导航星库容量大.为此,对导航库数据进行了压缩.先对星图进行小波变换,截取其低频子带部分;再用0-1的方法建立导航星库.仿真结果表明本算法不但继承了原算法的优点,而且导航星库的容量和识别时间都是原算法的1/4.

提出一种新颖的共焦生物芯片扫描仪的二维扫描技术,即保持传统的采用直线驱动器和直线导轨实现Y向扫描下,另采用振镜和大数值孔径的远心线性成像物镜实现X向扫描.实验结果表明,此装置减少了传统仪器的振动噪声,具有运转平稳的特点,并在保证10μm的扫描分辨力下,扫描时间＜5min,显著提高扫描效率.

弱调制介质光栅可等效为平板波导,经其衍射的高级次子波与波导模式耦合时,形成导模共振.由高级子波在介质光栅中的光程及菲涅耳相移,导出了垂直入射时弱调制介质光栅共振位置的解析表达式,其预测结果和严格耦合波理论所得值一致.导模共振对入射波参数和光栅参数极为敏感,具有窄带效应,可用来制作窄带滤波片.

利用Cerenkov倍频辐射对极化聚合物薄膜在光漂白下二阶非线性效应的变化进行了研究.实验表明光漂白能破坏有机聚合物中极化分子的取向稳定性,造成其二阶非线性效应衰减.实验测得漂白后交联型材料的二阶倍频信号衰减了28%,而侧链型材料则衰减了75%.

功率放大器的输出误差、压电陶瓷的洄滞及蠕变误差、驱动器之间的耦合误差等是影响机器人运动精度的关键因素.采用视觉伺服控制方法,提高图像处理速度,是降低微操作机器人运动误差的必要措施.

利用红外吸收气体直接吸收红外辐射的原理,设计出一种新型室温红外探测器.当密闭腔内气体吸收红外辐射后,腔内压强增大使弹性薄膜形变,由以弹性薄膜为可动极板的微电容结构的电容变化量,可测得红外辐射的大小.采用微机械技术制作的探测器,对8-14μm红外辐射有灵敏、快速的响应,灵敏度≥2×10-3 pF/mW.

该系统包括PSD,激光垂直准直器,数据采集箱和应用软件四个部分.激光准直器发出的光分为两路:一路用于建立测量的垂直基准;另一路用于补偿光束的随机漂移.与导轨紧密相连的PSD用来检测导轨表面与垂直基准的距离变化.实验结果显示:使用降噪技术后,系统在50米测量范围内精度达40μm,导轨直线度标准差也减小.

准分子激光刻蚀聚合物一般认为是由于聚合物材料吸收光子能量而升温,同时分子链上的化学键也会因吸收光子能量而断裂.本文在讨论分析了准分子激光烧蚀聚合物机理的基础上,通过对不同能量密度情况下得到的不同烧蚀深度的实验结果进行分析计算,得出聚碳酸酯(PC)材料对波长248nm激光的吸收系数为4.17×104cm-1,能量阈值为49.8 mJ/cm2.

色标检测方法从原理上分为色度学方法和光度学方法两种.根据光度学色标、底色色差检测原理,设计了灵敏度自动设定的色标检测传感器,该传感器由同轴光学系统和单片机构成,软件主要包括光源色自动选择判别算法,灵敏度自动设定算法及灵敏度设定点动态修正算法.实际应用表明该传感器给使用带来方便,且提高了动态检测可靠性.

提出一种应用光电共轭原理实现边界检出并进行激光扫描测量直径的新方法.采用该方法的测量系统中,参考信号是测量信号的反向共轭函数,两函数的一对交点与被测工件边界相对应,工件直径可通过测量两函数交点之间的距离获得.实践验证了该方法的可行性,其边界检出精度±1μm,连续工作漂移不大于±5μm.

设计了射线数字成像检测仪的光电系统,包括转换屏、光路、CCD相机以及计算机处理电路等.采用CsI(Tl)单晶闪烁体将X射线图像转换为可见光图像,用科学级CCD将光图像转换为电信号,利用计算机并行口对图像进行采集.实验结果证明图像质量优于像增强器组成的成像系统,适用于要求高质量成像检测的场合.

基于近红外光谱技术而建立水果糖份含量的测量系统,主要包括FT-IR光谱仪、光纤漫反射附件和数据采集卡.利用该系统对56个苹果糖份含量进行了预测试验, 结果为:标准校正误差为0.317,标准预测误差为0.487.该测量系统可以直接用于水果糖份含量的快速定量分析且预测精确度可达到95%.

按照仿生学原理,通过分析人眼的阈值亮度比曲线和weber比曲线,将图像根据背景亮度划分为低暗区、中间区和高亮区,分别采用不同的公式计算边缘阈值.仿真表明,该方法能够根据边缘所处背景亮度自适应地选择阈值,从而检测出与人的主观视觉更为一致的图像边缘.

红外探测器工作时间长或太阳直射时,可观察到红外图像有热晕现象.红外探测器观察的景物亮度或对比度通常很低,此时热晕对红外像质的影响比较严重.针对上述情况,研究用数字图像处理的方法--帧相减、反色相加,对红外图像进行实时背景补偿,以便消除热晕的影响.在此基础上用数学形态学去除图像中的噪声点,突出目标.理论和实验结果表明,对红外图像的热晕补偿改善了图像的质量.

以TMS320C6205为处理器,设计一种实时图像识别系统.用SAA7111和FPGA完成无DSP干预的图像采集与存储,通过DMA实现图像传输与DSP识别的并行执行.系统将触发、采集、存储、识别等功能集成在一块PCI卡上,提高了系统的可靠性和安全性.与基于采集卡和PC机的图像识别系统相比,该系统在保持相同的图像识别准确率的前提下,可以将识别速度提高约28.7%.

纳秒级紫外/软X射线条纹相机是一种利用高速扫描电路实现将纳秒级光信号转化为图像信号的高速图像设备,它主要包括了条纹管、高速高压扫描单元、高压单元以及控制记录单元等部分.系统设计中采用近贴聚焦电子光学系统和雪崩管电路使得目前所能达到的指标为:能谱响应范围紫外～1keV,空间分辨力静态15Lp/mm,动态5Lp/mm,时间分辨力为500ps.

激光干涉光刻不受传统光学光刻系统光源和数值孔径的限制,其极限尺寸CD达到曝光波长的1/4,研究了波前分割双光束、三光束方法及四光束无掩模激光干涉光刻方法,提出了可用于五光束和多种多光束和多次曝光的梯形棱镜波前分割干涉光刻方法.用自行建立的梯形棱镜波前分割系统进行了多光束干涉曝光实验,得到孔尺寸约220nm的阵列图形.