作者单位
摘要
1 苏州科技大学 物理科学与技术学院 江苏微纳热流技术与能源应用重点实验室, 江苏 苏州 215009
2 济源职业技术学院 基础部, 河南 济源 454682
3 北京联合大学数理部, 北京 100101
液晶波前校正器通常基于液晶显示器的工艺制备而成,因此其研制成本高、定制难度大。本文基于掩模光刻法制备液晶波前校正器,以实现液晶波前校正器的专用化、低成本研制。基于掩模光刻技术设计并制备了91像素的无源液晶驱动电极,并封装成液晶光学校正单元。设计并制备了驱动连接电路板,实现了液晶光学驱动单元和驱动电路板的匹配对接。对液晶波前校正器响应特性进行检测。结果显示,其相位调制量为5.5个波长,响应时间为224 ms。利用Zygo干涉仪进行球面波的产生和静态倾斜像差的校正。结果显示,其可以产生正负离焦波前,且对水平倾斜像差校正后,Zernike多项式中第一项的值从1.18降至0.16,校正幅度达86%,实现了像差的有效校正。本文的研究工作可为液晶波前校正器的研制提供新思路,进而拓宽其应用领域和场景。
液晶波前校正器 掩模光刻 波前 响应特性 像差校正 liquid crystal wavefront corrector mask lithography wavefront response characteristic aberration correction 
中国光学
2024, 17(2): 324
作者单位
摘要
1 中航华东光电有限公司,安徽芜湖24002
2 合肥工业大学 光电技术研究院,合肥30009
3 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院,合肥20009
基于标量理论计算了三阶任意宽度的台阶光栅的衍射效率,发现当台阶宽度相等时光栅的衍射效率最高。采用基于严格耦合波的仿真软件分析了不同折射率下阶梯光栅高度和衍射效率之间的关系。仿真结果表明:光栅材料的折射率分别为1.52和1.74时,达到最大衍射效率时光栅高度分别为700 nm和470 nm,当光栅高度偏离最佳高度100 nm时,衍射效率分别从60 %降低到56 %和59 %降低到47 %。采用无掩模直写光刻技术制备了设计的三阶光栅,实际测试了各级衍射效率和在波导系统中的显示效果。测试结果表明:-1级衍射效率达到49.7%,波导耦出端成像清晰。研究设计的阶梯光栅具有制备周期短、成本低、效率高的优点。
全息波导 光栅 衍射效率 无掩模光刻 holographic waveguide grating diffraction efficiency maskless lithography 
光电子技术
2020, 40(4): 291
作者单位
摘要
1 中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 101407
采用数字微镜器件(DMD)无掩模光刻技术,以飞秒激光为光源,结合大面积拼接的方法快速制备了具有较高分辨率和毫米尺寸的大面积微纳结构。提出以单子场投影线扫描的方式进一步改善由于光场能量分布不均匀引起的结构边缘粗糙的问题,极大地降低了线条的边缘粗糙度,有效地控制了结构的精度。本研究以半导体领域常用的正性光刻胶为主要研究对象,实现了面积为7.4 mm 2的1 μm等间距线阵列和面积为38.7 mm 2的10 μm等间距线阵列结构的快速制备。本研究为大面积微纳结构制备提供了一种新方法,所制备结构可应用于气液流动、药物输运及晶体生长等领域。
激光光学 微纳结构 正胶 大面积 数字微镜器件无掩模光刻 边缘粗糙度 
激光与光电子学进展
2020, 57(11): 111421
作者单位
摘要
1 大连海事大学轮机工程学院, 辽宁 大连 116026
2 广东海洋大学海洋工程学院, 广东 湛江 524088
氧化铟锡(ITO)导电膜具有电阻率低、透光性好、耐高温等优点,在光电领域具有重要应用。现有加工方法得到的ITO电极尺寸一般为10~200 μm,这限制了ITO电极在微纳领域的应用,为解决此限制,在传统湿法刻蚀方法的基础上,利用无掩模光刻技术对ITO玻璃表面光刻胶进行高精度曝光,再通过优化曝光、显影及刻蚀等过程,最终加工出尺寸仅为2 μm的电极。所提方法所加工的电极具有线性度高、无钻蚀、误差小等优点,为ITO电极在微纳领域应用开发提供了有现实意义的参考。
光学设计 ITO电极 湿法刻蚀 无掩模光刻 高精度 
激光与光电子学进展
2020, 57(3): 032202
作者单位
摘要
1 合肥工业大学 特种显示技术国家工程实验室 现代显示技术省部共建国家重点实验室 光电技术研究院, 安徽 合肥 230009
2 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
传统的两层棱镜膜对于MiniLED背光的增亮效果不明显, 因此设计了一种微结构薄膜来代替两层棱镜膜。首先, 根据MiniLED背光的配光曲线及尺寸, 对微结构进行分段设计。将与MiniLED芯片等宽区域设定为顶角90°的棱柱结构, 对2个MiniLED芯片之间的区域, 将MiniLED芯片作为扩展光源, 芯片2个端点发出的光束到达微结构底面会形成一个夹角, 将夹角的角平分线处光线准直到轴向方向, 结合Snell定律进行计算, 得到棱柱微结构倾角。然后, 通过LightTools仿真软件对单个微结构及微结构阵列分别进行了建模和仿真, 仿真结果表明: 加微结构薄膜后的轴向视角亮度相比于加两层棱镜膜提升了31.3%。最后, 通过无掩模光刻设备对设计的微结构薄膜进行加工制备, 并对样片进行测试。实测结果表明: 加微结构薄膜后的轴向视角亮度相较于加两层棱镜膜提升了25.7%。实现了针对MiniLED背光模组的亮度增强设计。
MiniLED背光模组 增亮 扩展光源 微结构 无掩模光刻 MiniLED backlight module brightness enhancement extended source microstructure maskless lithography 
应用光学
2019, 40(5): 887
作者单位
摘要
1 合肥工业大学 电子科学与应用物理学院, 合肥 230009
2 中国科学院 安徽光学精密机械研究所, 合肥 230031
集成电路光刻作为传统光刻技术的典型代表, 支撑着集成电路芯片的快速发展。新一代光刻技术具有工艺多样化、光刻精度高、光刻效率高的优点, 在研发新型光电子器件、实现3维微纳结构、构建有序纳米孔通道等方面有很大的潜力。回顾了近些年来涌现的多种新型光刻技术, 分析了各自的特征及在新型纳米电子、光子器件、能源、传感等领域中的应用。对未来光刻技术的发展方向进行了展望。
激光技术 光学制造 新型光刻技术 无掩模光刻 掩模光刻 微纳结构 laser technique optical fabrication new lithography technology maskless lithography mask lithography micro-nano structure 
激光技术
2019, 43(1): 30
作者单位
摘要
广东工业大学 物理电子学, 广州 510006
针对2 μm分辨力的光刻, 在以数字空间微反射器(DMD)为空间光调制器(SLM)的光刻系统中, 采用一种新的非对称式结构组合, 使用较少的透镜组成了一个高分辨力、大孔径的投影光刻镜头。利用ZEMAX 光学设计软件对其进行了建模和优化, 最终得到其全视场波像差小于λ/10, 畸变小于0.02%, 像方数值孔径NA=0.158, 最小分辨力为2 μm, 近轴缩小倍率β=-0.217, 其结果有效的减少了DMD 栅格效应对空间数字掩模图形的影响, 满足数字投影光刻光学系统的各项指标要求。最后, 对设计结果进行了公差分析, 在修改过少数几个默认公差后, 采用Monte Carlo 方法进行模拟装配, 证明了这种新结构镜头加工和校装的可行性。
DMD 无掩模光刻 栅格效应 投影镜头 光学设计 DMD maskless lithography grid effect projection lens optical design 
光电工程
2015, 42(3): 83
作者单位
摘要
1 南京航空航天大学自动化学院, 江苏 南京 210016
2 南昌航空大学无损检测教育部重点实验室, 江西 南昌 330063
提出一种制作凹形聚二甲基硅氧烷(PDMS)微透镜阵列的方法。用数字微镜器件(DMD)代替物理掩模,建立数字灰阶无掩模光刻系统,在光刻胶上制作正方形基底凸形微透镜阵列,以此阵列为母板,采用复制方法,制作了高填充因子的正方形基底凹形PDMS微透镜阵列。实验和测试结果表明:数字灰阶无掩模光刻系统制作的微透镜阵列表面光滑,形貌良好;复制的PDMS微透镜阵列边缘清晰,表面光滑,焦面光斑光强均匀。为制作凹形微透镜阵列提供了一条制作简单、效率高、成本低、可大规模制作的新途径。
光学器件 微光学元件 凹形微透镜阵列 数字灰阶无掩模光刻 模型复制技术 聚二甲基硅氧烷 
中国激光
2014, 41(3): 0310002
朱江平 1,2,3,*胡松 1于军胜 2陈铭勇 1[ ... ]刘旗 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院光电技术研究所, 四川成都 610209
2 电子科技大学光电信息学院, 四川 成都 610054
3 中国科学院研究生院, 北京 100049
针对数字投影光刻技术大面积图形曝光的需求,提出了一种基于灰度模板调制的图形拼接方法,包括图形分割、模板设计、子图形灰度调制、子图形曝光4个步骤。图形曝光前,需要将曝光图形分割为多帧大小为1024 pixel×768 pixel的多个子图形,然后每个子图形与对应模板相乘,实现曝光子图形的预处理。基于数字微镜(DMD)对灰度图形的调制原理,设计了可行的边界灰度调制模板。给出了图形分割的基本方法以及模板设计的原则。计算机仿真实验展示了图形拼接的过程。实验结果表明,该方法能较好地解决大面积图形曝光存在的拼接问题,改善了图形刻蚀的质量。
图像处理 图形曝光 图形拼接 无掩模光刻 数字微镜 灰度调制 
中国激光
2012, 39(6): 0616002
唐路路 1,2,*胡松 1徐峰 1,2唐燕 1[ ... ]朱江平 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
针对数字微反射镜装置(DMD)无掩模光刻系统,提出并研究了一种数字光栅无掩模光刻对准方法,将硅片的微位移放大显示在数字光栅与硅片物理光栅叠加产生的叠栅条纹中。建立了基于DMD的数字光栅无掩模光刻对准模型,设计了对准标记以及具体的实现方案,并对模型进行了数值仿真和初步的实验验证。结果表明,采用频率可变、图像干净、具有良好周期性结构的数字光栅代替传统的真实掩模光栅,真正实现了零掩模成本;并且采用变频率数字光栅可以扩大测量范围,减小位移测量误差。最终可以实现深亚微米的对准精度,满足目前无掩模光刻对准精度的要求。
光栅 数字光栅 变频率光栅 无掩模光刻 对准方法 
中国激光
2012, 39(3): 0316002

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