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多层膜 磁控溅射 膜厚控制 热稳定性
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 中科院南京耐尔思光电仪器有限公司,江苏 南京 211300
提出了一种可用于低空间频率干涉条纹的载频计算方法。该方法构建了载频干涉条纹的近似模型,实现了载频参数的线性迭代求解方法。仿真表明,该方法适用于多种情况,即使干涉图背景分布不均,也可准确计算载频,误差最大优于0.01λ,最小可达0.002λ,λ为632.8 nm。将所提方法求得的载频参数用于移相干涉中,相位均方根误差可达0.0002λ。实验中,所提方法与移相法相比,载频误差小于0.007λ,将求得的载频用于移相干涉时,相位无明显纹波。为低空间频率的干涉条纹提供了一种新的载频计算方法,可广泛用于干涉测量领域的各个方面。
测量 干涉测量 载频计算 相位提取 迭代法
1 沈阳农业大学工程学院, 辽宁 沈阳 110866
2 沈阳农业大学工程学院, 辽宁 沈阳 110866 农业农村部园艺作物农业装备重点实验室, 辽宁 沈阳 110866
黄瓜白粉病是一种传播速度快、 发生频率高的蔬菜病害, 一旦爆发将对产量产生严重的打击, 因此对黄瓜白粉病的识别与尽早防治具有重要的意义。 采用便携式光谱仪采集了黄瓜叶片的近红外光谱反射率曲线与荧光光谱强度曲线, 采用LI-6400光合作用测量仪测量叶片的光合速率, 并采集了叶片的图像信息。 首先, 采用图像分割技术对白粉病进行等级划分; 其次, 对净光合速率与光谱之间进行相关性分析; 最后, 利用定性分析以及定量预测两种方法, 结合黄瓜患白粉病叶片及健康叶片的光合速率指标建立白粉病检测模型。 从分析结果可知, 利用二值化将黄瓜叶片区域作为感兴趣区域(ROI)分割出, 根据R-G-B与L*a*b*色彩空间中颜色的差异可以有效提取白粉病斑面积; 通过皮尔逊相关性分析光合速率与光谱之间的相关性强度, 得到光合速率与光谱具有较强的负相关, 并且随着反射率及光谱强度的增高, 相关性减弱, 表明采用光谱及相关性较大的波段对光合速率进行预测具有可行性; 经过准确率比较, 选择集成学习(ensemble learner)中的子空间判别(subspace discriminant)算法对定性模型进行最终分析, 得到近红外光谱模型更加稳定, 识别准确率更高; 采用偏最小二乘回归模型(PLSR)进行定量预测, 通过比较7种不同的预处理方法, 验证得知MSC预处理可以有效去除光谱干扰信息, 其中近红外光谱模型R2更高, 且RMSEP<RMSEC。 预测值与实际测量值对比可知, 近红外光谱模型得出的预测值与实际测试值更相近, 且健康样本与患白粉病样本区分明显, 表明该模型具有更高的鲁棒性。 结果表明, 利用近红外光谱与光合速率指标相结合建立的模型以及图像识别系统可以实现对黄瓜白粉病的快速识别与病情分级, 为黄瓜病害诊断提供了方法和参考依据。
黄瓜白粉病 近红外光谱 荧光光谱 病斑分割与分级 光合速率 Cucumber powdery mildew Near-infrared spectrum Fluorescence spectrum Segmentation and grading of disease spots Photosynthetic rate 光谱学与光谱分析
2023, 43(6): 1731
1 南昌航空大学信息工程学院, 南昌 330000
2 军事科学院国防科技创新研究院, 北京 100000
3 南京航空航天大学自动化学院, 南京 211000
针对复杂战场环境下的隐身飞行器的突防航路规划问题, 提出了一种改进蚁群算法。引入相邻节点间的影响权重和航路选择权重, 采用改进启发函数以增强目标点区域的导向性, 提高搜索效率, 保持解的多样性; 设计了信息素动态调节的方式, 提出新的信息素浓度更新策略, 增强全局搜索能力。仿真结果表明, 相比于传统蚁群算法和粒子群算法, 改进蚁群算法能够有效地规避组网雷达威胁, 从而提高隐身无人机的生存能力。此外, 所提算法在计算效率和安全性上具有更好的性能, 验证了该算法的有效性和优越性。
航路规划 蚁群优化算法 隐身无人机 雷达散射截面 path planning Ant Colony Optimization (ACO) stealth UAV Radar Cross Section (RCS)
1 中材人工晶体研究院有限公司,北京100018
2 中材人工晶体研究院(山东)有限公司,济南250200
3 中材高新材料股份有限公司,北京100102
自1963年参研“121”项目合成国内第一颗金刚石至今,从两面顶高温高压合成金刚石、金刚石工具到化学气相沉积金刚石,中材人工晶体研究院有限公司(简称晶体院)走过了六十年艰难而辉煌的金刚石研究历程。在一代又一代研究人员的努力下,通过技术研发有力推动了我国金刚石制备及工具应用技术的进步,为我国金刚石行业的蓬勃发展做出贡献。回看晶体院金刚石六十年研发历程,本文由点带面,期望在科技研发攻关、技术成果转化、发展思维等方面为新时代金刚石领域工作者提供启示与借鉴。
人造金刚石 超硬材料 CVD金刚石 金刚石工具 两面顶 synthetic diamond superhard material CVD diamond diamond tool belt press
1 吉林大学 计算机科学与技术学院,吉林长春3002
2 中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所,江苏苏州15163
针对高光谱遥感图像分类时有标注的源域训练数据与无标注目标域数据分布不一致的问题,提出基于部分最优传输的无监督领域自适应方法,实现对处于不同数据分布的高光谱遥感地物像素级分类。利用深度卷积神经网络将样本映射到潜在高维空间,根据部分最优传输理论建立样本传输方案,最小化域间分布差异,构建适配模型。采用类感知采样技术和质量分数因子自适应调整策略,促进域间类别对齐,建立全局最优传输。在两组公开高光谱遥感图像数据集上进行实验,从总体分类精度OA(%)、类别平均分类精度AA(%)、分类一致性检验Kappa(×100)等3个评价指标对像素分类结果量化比较。实验结果显示,在两组迁移任务上,相较于仅使用源域数据的基线模型,总体分类准确率分别提升2.21%和2.75%,相较于原始最优传输策略提升1.71%和2.01%,表明模型能够有效提升高光谱遥感影像中像素级地物的分类精度。
计算机视觉 神经网络 领域自适应 最优传输 高光谱图像 computer vision neural network domain adaptation optimal transport hyperspectral image 光学 精密工程
2023, 31(17): 2555
1 中国科学院微电子研究所微电子仪器设备研发中心,北京 100029
2 中国科学院大学微电子学院,北京 100049
3 长春理工大学国家纳米测量与制造技术中心,吉林 长春 130022
硅是半导体领域使用最广泛的材料,近几年随着制程工艺的发展,传统的机械划片方法已经无法满足更高的加工质量要求。现有激光开槽与金刚石刀结合的划片工艺,多采用纳秒多光束的激光加工方式。介绍了能量呈平顶分布的飞秒激光开槽硅晶圆技术的双温数值仿真模型与实验,使用波长为517 nm的飞秒激光,基于有限元模型分析了飞秒脉冲加热硅表面的能量沉积过程和热场的演化过程,研究了激光功率、光斑间隔和能量分布等激光加工参数对工艺效果的影响。最后通过实验,实现了硅晶圆表面槽宽可控、槽底均匀、槽侧壁陡直的开槽工艺。实验结果表明,平顶飞秒激光划槽工艺在未来硅晶圆划片及微结构制备中具有很大的工程应用潜力。
激光技术 飞秒激光 双温模型 光束整形 激光烧蚀 晶圆划片 中国激光
2023, 50(20): 2002202
1 复旦大学微纳电子器件与量子计算机研究院,上海 200438
2 复旦大学应用表面物理国家重点实验室,上海 200438
3 张江复旦国际创新中心,上海 201210
Brewster效应作为一种经典物理现象描述了平面偏振电磁波在电介质表面上的零反射行为。随着超材料和超表面的迅速发展,Brewster效应得到了许多扩展研究。人们借助超材料和超表面实现了任意频率、偏振和入射角的平面电磁波的零反射现象,这被称为广义Brewster效应。本文综述了广义Brewster效应的物理实现及其应用研究,首先回顾了实现广义Brewster效应的各种物理体系和物理机制,指出了一些传统分析方法的局限性。为此,创新性地讨论了广义Kerker效应的一种简单而普适的设计原则,即通过人工结构构建多极矩的干涉相消。随后,回顾了在该原则指导下设计的各种超表面,进一步讨论了其在5G毫米波通信电磁窗口和相控阵天线宽角扫描的应用。最后指出了这一领域目前存在的问题并展望了未来的发展方向。
广义Brewster效应 广义Kerker效应 频率选择表面 宽角高透射 宽角扫描相控阵 光学学报
2023, 43(16): 1623010