基于过焦扫描光学显微镜的光学元件亚表面缺陷检测方法 被引量：3

1

作者 王娜 刘立拓 +4 位作者 宋晓娇 王德钊 王盛阳 李冠楠 周维虎 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期112-119,共8页

微/纳米尺度亚表面缺陷会降低光学元件等透明样品的物理特性,严重影响光学及半导体领域加工制造技术的发展。为了快速、无损检测透明样品亚表面缺陷,本文针对光学元件亚表面内微米量级缺陷的检测需求,提出了一种基于过焦扫描光学显微镜(... 微/纳米尺度亚表面缺陷会降低光学元件等透明样品的物理特性,严重影响光学及半导体领域加工制造技术的发展。为了快速、无损检测透明样品亚表面缺陷,本文针对光学元件亚表面内微米量级缺陷的检测需求,提出了一种基于过焦扫描光学显微镜(TSOM)的检测方法。利用可见光光源显微镜和精密位移台,沿光轴对亚表面缺陷进行扫描,得到亚表面缺陷的一系列光学图像。将采集到的图像按照空间位置进行堆叠,生成TSOM图像。通过获得所测特征的最大灰度值来获得亚表面缺陷的定位信息。提出方法对2000μm深亚表面缺陷的定位相对标准差达到0.12%。该研究为透明样品亚表面缺陷检测及其深度定位提供了一种新方法。 展开更多

关键词 亚表面缺陷 缺陷检测 过焦扫描光学显微镜 深度定位

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面向激光跟踪仪跟踪恢复的合作目标视觉检测 被引量：18

2

作者 王博 董登峰 +1 位作者 周维虎 高豆豆 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期271-282,共12页

为了实现复杂场景下激光跟踪仪跟踪恢复过程中合作目标靶球的检测,本文研究了基于深度学习的靶球检测方法。首先,分析靶球自身特点、应用环境及它在跟踪恢复过程中的作用,然后根据Faster R-CNN模型原理与跟踪恢复应用需求提出基于超特... 为了实现复杂场景下激光跟踪仪跟踪恢复过程中合作目标靶球的检测,本文研究了基于深度学习的靶球检测方法。首先,分析靶球自身特点、应用环境及它在跟踪恢复过程中的作用,然后根据Faster R-CNN模型原理与跟踪恢复应用需求提出基于超特征与浅层高分辨率特征信息复用的改进方法生成新的融合特征图,并优化区域建议提取参数,协同解决图像中目标多尺度变化与小尺寸导致目标漏检率高的问题;同时提出一种基于强背景干扰的困难样本挖掘方法提高模型对外形颜色等与目标近似的干扰物识别能力,解决模型误检测率高的问题。最后,本文构建了目标靶球数据集并进行了对比训练与测试。测试实验结果表明:本文提出的基于强背景干扰困难样本挖掘方法的改进Faster R-CNN模型在目标多尺度、小尺寸检测,以及对复杂背景中相似干扰物的辨别能力都有提升,最终对测试集的检测精度达到了90.11%,能够满足激光跟踪仪跟踪恢复过程对合作目标靶球的视觉检测精度要求。 展开更多

关键词 激光跟踪仪 跟踪恢复 目标检测 FASTER R-CNN

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波导式偏振调制测距系统 被引量：6

3

作者 高超 纪荣祎 +2 位作者 高书苑 董登峰 周维虎 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期246-255,共10页

为消除体相位调制器工作过程中热效应对偏振调制测距精度的影响,提出了利用波导式相位调制器替代体相位调制器的全光纤波导式偏振调制测距方法。对波导式偏振调制测距系统进行原理分析,利用琼斯矩阵得出传输过程中测量光偏振态的变化规... 为消除体相位调制器工作过程中热效应对偏振调制测距精度的影响,提出了利用波导式相位调制器替代体相位调制器的全光纤波导式偏振调制测距方法。对波导式偏振调制测距系统进行原理分析,利用琼斯矩阵得出传输过程中测量光偏振态的变化规律,建立调制信号频率、偏振光强度与被测距离的函数关系。然后,进行了直波导相位调制器特性测试,验证其半波电压随调制频率在3.5~7 V之间变化,正反电光响应一致性为-2%~3%。最后,构建波导式偏振调制测距系统装置并进行实验验证,重复性测试实验中测量平均误差为0.44 mm,测量重复性为0.54 mm,变距离实验中测量平均误差为0.39 mm。波导式偏振调制测距系统能够实现距离的有效测量,具有不产生热效应,结构简单等优点,在激光测距方面具有应用价值。 展开更多

关键词 激光测距 波导相位调制器 偏振调制 保偏光纤

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基于过焦扫描光学显微术的套刻误差检测方法研究

4

作者 刘浩 王劲松 +3 位作者 石俊凯 李冠楠 陈晓梅 周维虎 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期123-130,共8页

针对套刻误差测量,提出了一种基于过焦扫描光学显微技术(TSOM)结合深度学习模型的测量方法,利用传统光学显微镜采集不同偏移量的套刻标识图像,建立TSOM图集,通过卷积神经网络模型对套刻标识偏移量进行回归预测,最终得到套刻误差预测结... 针对套刻误差测量,提出了一种基于过焦扫描光学显微技术(TSOM)结合深度学习模型的测量方法,利用传统光学显微镜采集不同偏移量的套刻标识图像,建立TSOM图集,通过卷积神经网络模型对套刻标识偏移量进行回归预测,最终得到套刻误差预测结果的误差小于0.1 nm,重复精度(3σ)优于0.25 nm。实验结果表明,基于TSOM结合深度学习的测量方法实现了亚纳米级精度套刻误差测量。该方法可以为优化光刻工艺提供有力的支撑。 展开更多

关键词 测量 套刻误差 过焦扫描光学显微技术 深度学习 无损检测

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基于归一化的高精度EUV反射率测试技术研究

5

作者 张良乐 韩晓泉 +5 位作者 谢婉露 吴晓斌 方旭晨 高梓翔 沙鹏飞 王魁波 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期196-202,共7页

基于使用气体放电等离子体(DPP)极紫外(EUV)光源自研的小型反射率测试装置,分析了DPP光源参数及不同型号探测器对反射率测试的影响,提出了一种能量归一化的反射率测试方法,并测试了13.5 nm波长下Mo/Si多层膜反射镜的反射率特性。研究结... 基于使用气体放电等离子体(DPP)极紫外(EUV)光源自研的小型反射率测试装置,分析了DPP光源参数及不同型号探测器对反射率测试的影响,提出了一种能量归一化的反射率测试方法,并测试了13.5 nm波长下Mo/Si多层膜反射镜的反射率特性。研究结果表明:在相同光源参数下,SXUV100型探测器的极紫外能量探测性能优于AXUV100G型;通过归一化使光能量波动对反射率测试光束的波动误差从6.2%降低到0.64%,多层膜反射镜的峰值反射率的测量重复性从4.34%提高到0.69%,与国外同等实验装置精度相当,实现了高精度反射率测试,可为极紫外光刻机的光学元件提供反射率测试。 展开更多

关键词 极紫外 气体放电等离子体光源 反射率 能量探测 归一化

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激光光束整形技术研究进展

6

作者 亓岩 朱英杰 +6 位作者 张晶 王延伟 周密 孙晨曦 颜博霞 韩巍 王宇 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第5期47-58,共12页

激光器谐振腔输出的光束呈高斯分布,需要通过光束整形来提高均匀性,以满足应用的需求。从光学系统的特性出发,总结归纳了当前主要的三种激光光束整形技术,包括光阑法、场映射器法和多孔径光束聚焦法,分别介绍了三种激光光束整形技术的... 激光器谐振腔输出的光束呈高斯分布,需要通过光束整形来提高均匀性,以满足应用的需求。从光学系统的特性出发,总结归纳了当前主要的三种激光光束整形技术,包括光阑法、场映射器法和多孔径光束聚焦法,分别介绍了三种激光光束整形技术的基本原理、应用范围和主要实现方法,阐述了不同激光光束整形方法的典型应用和研究进展,最后,综合讨论了激光光束整形技术目前所面临的问题及未来的发展方向。本综述对激光光束整形技术的研究具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 光束整形 光阑 场映射器 多孔径光束聚焦

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基于PSD的六自由度位移测量解耦方法研究

7

作者 付文江 卢增雄 +3 位作者 吴晓斌 黄宇峰 高斌 陈学同 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期105-116,共12页

基于位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)的六自由度(6 Degree of Freedom,6DOF)位移测量对紧凑空间内精密位移台初始位置和姿态的精密测量具有重要作用。精密位移台位移与PSD上光斑位移之间非线性关系的解耦是实现精密位... 基于位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)的六自由度(6 Degree of Freedom,6DOF)位移测量对紧凑空间内精密位移台初始位置和姿态的精密测量具有重要作用。精密位移台位移与PSD上光斑位移之间非线性关系的解耦是实现精密位移台亚微米及微弧度位移测量精度的关键。根据PSD与6DOF精密位移台上角锥棱镜之间的位置关系,构建了6DOF位移测量方案,建立了6DOF位移台位移与PSD上光斑位移之间的精确对应关系模型,采用数值计算法对该模型进行解耦求解,并与小角度近似法进行了对比分析。结果表明,当6DOF位移台单自由度位移范围为±10 mm和±10 mrad时,数值计算法引入的解算误差最大值为10^(-17)mm和10^(-15)~10^(-16)mrad量级,而小角度近似法引入的解算误差最大值为5.39μm和35.5μrad;在此基础上,采用蒙特卡洛法以随机均匀分布方式产生10000组六自由度位移进行分析,表明数值计算法引入的解算误差平均值为10^(-17)mm和10^(-17)mrad量级,而小角度近似法引入的解算误差平均值为10^(-3)~10^(-6)mm和10^(-5)mrad量级,其中z方向解算误差达到4.4μm,R_(x)和R_(y)方向解算误差达到28μrad,故小角度近似法无法满足上述位移测量精度要求。所提出的基于数值计算法的解耦方法对实现6DOF位移台的高精度位移测量具有重要意义。 展开更多

关键词 六自由度位移测量 位置敏感探测器 理论建模 数值计算法 小角度近似法

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基于改进MLS算法的偏振调制激光测距方法实现 被引量：2

8

作者 高超 周维虎 +2 位作者 高书苑 纪荣祎 潘映伶 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第14期93-101,共9页

为提高偏振调制激光测距方法精度,针对采样信号存在波形变形问题,提出了基于改进移动最小二乘(IMLS)算法的偏振调制激光测距方法。首先,基于偏振调制测距原理分析了调制信号波形变形产生的原因和频率解算准确度对测距精度的影响;然后,... 为提高偏振调制激光测距方法精度,针对采样信号存在波形变形问题,提出了基于改进移动最小二乘(IMLS)算法的偏振调制激光测距方法。首先,基于偏振调制测距原理分析了调制信号波形变形产生的原因和频率解算准确度对测距精度的影响;然后,提出了基于IMLS算法的偏振调制激光测距算法,搭建了偏振调制激光测距系统;最后,分析和验证了IMLS算法的权函数、影响半径等参数对测距精度的影响,并对所提算法、摇摆法、最小二乘法进行了测距精度对比分析和验证。实验结果表明:在11.94 m的被测距离下,选用正态加权函数作为权函数,形状参数为3,影响半径为500 kHz时,基于IMLS算法的偏振调制激光测距算法的误差最小,仅为0.111 mm,此方法的测距精度优于摇摆法和最小二乘法。基于IMLS算法的测距方法适用于偏振调制测距系统,可有效提升测距精度。 展开更多

关键词 测量 激光测距 偏振调制 改进移动最小二乘法 极值检测

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基于光电的钢轨探伤车超声探轮自动对中系统设计及验证

9

作者 石永生 张滋黎 +3 位作者 钟艳春 王平 熊龙辉 罗江平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期29-38,共10页

钢轨探伤车超声探轮对中控制技术是探伤车高速检测的一项关键技术,在实际运用中因对中控制技术不足易造成钢轨伤损漏检。在既有对中控制技术基础上,采用自主化技术研究全新的基于光电的对中系统设计方案。针对钢轨夹板和道岔的干扰问题... 钢轨探伤车超声探轮对中控制技术是探伤车高速检测的一项关键技术,在实际运用中因对中控制技术不足易造成钢轨伤损漏检。在既有对中控制技术基础上,采用自主化技术研究全新的基于光电的对中系统设计方案。针对钢轨夹板和道岔的干扰问题,优化自动对中软件的钢轨廓形测量算法;针对不同偏移量的对中控制问题,优化对中控制软件的控制参数及控制算法。此外,根据现场用户静态测试需求,开展探轮自动对中系统静态响应指标试验;根据现场用户动态测试需求,开展探轮自动对中系统运行测试试验。结果表明:新设计的对中系统能够在60 kg负载情况下对5 mm阶跃信号的动态响应可上升时间57 ms、超调量18.6%、稳定时间156 ms,并在铁路线路实测中对中标准差可达到2.46 mm、极限偏差不大于7.19 mm,且无对中不良情况出现;全路60辆80 km·h^(-1)的GTC-80型探伤车全部完成了激光对中改造,现场运用良好,设计的基于光电的超声探轮自动对中系统能够满足探伤车在80 km·h^(-1)时的探伤检测需求。 展开更多

关键词 探伤车 自动对中 光电测量 钢轨探伤 静态响应

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光谱共焦测量技术综述 被引量：4

10

作者 王梓 石俊凯 +6 位作者 陈晓梅 姜行健 李冠楠 霍树春 高超 朱强 周维虎 《半导体光电》 CAS 北大核心 2022年第4期752-759,共8页

测量技术正不断向着精密化、智能化、集成化的方向发展,具有代表性的光谱共焦测量技术是在激光共焦显微技术的基础上发展而来,利用色散原理和光谱仪解码分析实现高精度测量。光谱共焦测量技术可进行位移测量、三维重建、表面粗糙度检测... 测量技术正不断向着精密化、智能化、集成化的方向发展,具有代表性的光谱共焦测量技术是在激光共焦显微技术的基础上发展而来,利用色散原理和光谱仪解码分析实现高精度测量。光谱共焦测量技术可进行位移测量、三维重建、表面粗糙度检测和厚度检测,具有无接触、高效率、在线测量等优点,在精密测量中发挥着重要作用,被广泛应用于微电子、工程材料、生物医学和航空航天等领域。近年来,光谱共焦系统在光学系统结构、光学镜头设计、光源优化和数据处理算法等各个方面取得了重大进展。文章对光谱共焦测量技术进行综述,论述了光谱共焦测量技术相较于其他测量方法的优势,综述了光谱共焦技术的测量原理、发展历程与应用进展,并对光谱共焦测量技术的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 光谱共焦显微术 激光共焦扫描显微术 微纳测量 精密测量

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基于傅里叶合成技术的光刻照明系统研究 被引量：1

11

作者 李慧 吴晓斌 +2 位作者 韩晓泉 马赫 沙鹏飞 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期105-112,共8页

离轴照明技术是光刻工艺中提高成像分辨率的关键技术之一。本文提出了一种基于傅里叶合成技术的照明系统,该系统能够实现任意照明模式,并可以提高成像数值孔径,同时具有灵活高效、能量利用率高、易于实现等优点。本课题组通过计算仿真... 离轴照明技术是光刻工艺中提高成像分辨率的关键技术之一。本文提出了一种基于傅里叶合成技术的照明系统,该系统能够实现任意照明模式,并可以提高成像数值孔径,同时具有灵活高效、能量利用率高、易于实现等优点。本课题组通过计算仿真和搭建的实验装置验证了傅里叶合成技术实现任意照明模式的可行性,掌握了傅里叶照明系统所需的数值孔径合成方法,实现照明所需的发散度。基于优化的照明程序版图在实验中实现了圆盘、二级、四极、环形等照明模式,这些照明模式光强分布较均匀且照明形状无畸变。当MEMS二维振镜的扫描角度为±1°且选用收集镜成像倍率为10时,在收集镜上可以实现最大扫描照明尺寸超过30 mm,焦点面上的4×NA值超过0.6,这一结果可以匹配当前及下一代光刻工艺及掩模检测应用的照明需求。 展开更多

关键词 傅里叶光学 傅里叶合成 光刻工艺 离轴照明 椭球收集镜 角度扫描

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红外热辐射光源配光特性的快速测量及仿真 被引量：3

12

作者 邱乙耕 范元媛 +4 位作者 王倩 颜博霞 王延伟 韩哲 亓岩 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期84-90,共7页

红外热辐射光源在光声光谱检测等领域具有重要的应用价值,明确其配光特性是后续光学系统设计的基础。根据水冷散热下红外热辐射光源辐射通量的变化规律,提出快速获取高功率红外热辐射光源配光特性的方法并对其进行相关验证。实验结果表... 红外热辐射光源在光声光谱检测等领域具有重要的应用价值,明确其配光特性是后续光学系统设计的基础。根据水冷散热下红外热辐射光源辐射通量的变化规律,提出快速获取高功率红外热辐射光源配光特性的方法并对其进行相关验证。实验结果表明,光源辐射通量的最大值在80°的角度处,两侧的辐射通量缓慢减小,能量分散在0°~130°的角度范围内,其中54.5%的能量集中在50°~110°的角度范围内。在长时间稳定的辐射状态下对配光特性进行对比实验,验证快速测量方法的准确性和有效性。在ZEMAX软件中突破光源角度的限制,使用测得的数据建立模型并模拟实验流程进行验证。在缺少高功率红外热辐射光源配光曲线的情况下,所提方法可以简单快速地获取配光特性,为光学设计提供初始条件。 展开更多

关键词 测量 配光曲线 红外热辐射光源 光学建模 配光特性

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面向工业复杂场景的合作靶标椭圆特征快速鲁棒检测 被引量：3

13

作者 李洋 程智 +2 位作者 周维虎 高超 董登峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1910-1920,共11页

针对工业制造现场复杂场景下典型合作靶标识别需求,提出了一种椭圆特征快速鲁棒检测方法。首先对预处理图像进行边缘跟踪和弧段分割筛选分组,通过基于帕斯卡定理的邻接象限弧段匹配和基于关系矩阵的边缘弧段聚类,对具有椭圆匹配性的边... 针对工业制造现场复杂场景下典型合作靶标识别需求,提出了一种椭圆特征快速鲁棒检测方法。首先对预处理图像进行边缘跟踪和弧段分割筛选分组,通过基于帕斯卡定理的邻接象限弧段匹配和基于关系矩阵的边缘弧段聚类,对具有椭圆匹配性的边缘弧段实现快速聚类。然后采用非迭代最小二乘拟合方法获取椭圆参数,并根据参数特征去伪,得到最终检测结果。本文通过采用更加严格的椭圆匹配约束和更加高效的弧段聚类方法,有效减少了参数拟合阶段对非椭圆特征的运算量,具有良好的检测效率和检测结果可靠性。实验结果表明,本文算法对检测距离、光照条件、目标方位、图像噪声等干扰因素具有显著的抑制作用,在复杂场景条件下能够得到可靠的检测结果。本文方法对640×480 pixel的实验图像检测时间为183.2 ms,快于同类椭圆检测算法,满足了工业测量仪器在现场复杂场景中对合作靶标快速搜索与识别的性能需求。 展开更多

关键词 工业测量 目标识别 椭圆检测 帕斯卡定理 最小二乘法

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F-P腔翠绿宝石激光器中的热效应及输出功率凹陷

14

作者 彭锦 范元媛 +6 位作者 林政吉 亓岩 颜博霞 周密 韩哲 王倩 王宇 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期38-45,共8页

翠绿宝石晶体的热透镜效应会严重影响激光器的输出性能。首先通过建立晶体的热传导模型,合理设定边界条件并求解相应的热传导方程,对造成热效应的三个因素进行分析,计算了相应因素下热焦距的理论值。然后,利用谐振腔的临界稳定条件,对... 翠绿宝石晶体的热透镜效应会严重影响激光器的输出性能。首先通过建立晶体的热传导模型,合理设定边界条件并求解相应的热传导方程,对造成热效应的三个因素进行分析,计算了相应因素下热焦距的理论值。然后,利用谐振腔的临界稳定条件,对晶体的热焦距进行测量,测量结果与理论计算值基本吻合,证明利用谐振腔的临界稳定条件测量F-P腔的热焦距是可行的。最后,对不同腔长下的输入输出特性进行了分析,详细解释了在热效应的复杂影响下输入-输出曲线中的凹陷现象。在计算出最大抽运功率下的热焦距后,调整相应腔参数,可以使激光腔在整个抽运功率范围内处于稳定状态。研究结果对于减少热透镜效应的影响、提高激光器的性能具有重要的指导作用。 展开更多

关键词 激光器 翠绿宝石晶体 热透镜效应 F-P腔 热焦距

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准分子激光器中放电冲击波的仿真研究 被引量：2

15

作者 刘斌 丁金滨 +2 位作者 周翊 江锐 王宇 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期16-25,共10页

分析了准分子激光器放电腔内放电冲击波能量来源的计算方法,利用Fluent软件对放电冲击波物理过程进行了二维仿真,揭示了300μs内横向冲击波和纵向冲击波的演化过程,获得了此过程中气体速度、密度、压力和温度等关键参数的变化规律。对... 分析了准分子激光器放电腔内放电冲击波能量来源的计算方法,利用Fluent软件对放电冲击波物理过程进行了二维仿真,揭示了300μs内横向冲击波和纵向冲击波的演化过程,获得了此过程中气体速度、密度、压力和温度等关键参数的变化规律。对仿真结果进行分析,得出了高重复频率放电腔设计中应注意的关键位置以及处理方法,提出了选取放电腔尺寸和边界等参数时的参考依据。 展开更多

关键词 激光器 准分子激光器 放电冲击波 数值仿真 放电腔设计

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基于强化学习的准分子激光器能量控制算法研究 被引量：2

16

作者 孙泽旭 冯泽斌 +2 位作者 周翊 刘广义 韩晓泉 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期26-35,共10页

光刻用准分子激光器的能量特性在集成电路的光刻过程中至关重要,直接影响光刻机曝光线条的精度。为了实现对于衡量能量特性的能量稳定性和剂量精度的精确控制,从放电电压调节的角度对激光脉冲的能量特性控制进行了研究。为了设计能量特... 光刻用准分子激光器的能量特性在集成电路的光刻过程中至关重要,直接影响光刻机曝光线条的精度。为了实现对于衡量能量特性的能量稳定性和剂量精度的精确控制,从放电电压调节的角度对激光脉冲的能量特性控制进行了研究。为了设计能量特性控制算法,首先对准分子激光器的放电特性建立了仿真模型,并验证了模型的有效性。然后,设计了基于强化学习的准分子激光器能量特性控制算法。最后在仿真模型上,分别采用Z-N(Ziegler-Nichol)参数整定的比例积分(PI)算法、粒子群优化(PSO)整定的PI算法和基于强化学习的算法对出光脉冲进行了控制,将最终的结果进行对比。实验结果证明,在基于强化学习的能量控制算法的控制下,激光器的能量稳定性小于4%,剂量精度小于0.3%,并且动态性能要优于Z-N参数整定的PI算法、PSO整定的PI算法。证明了算法的优越性,提高了光刻用准分子激光器的鲁棒性和实用性,满足了半导体光刻需求。 展开更多

关键词 激光器 光刻 准分子激光器 强化学习 能量稳定性 剂量精度

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缺陷对极紫外掩模多层结构反射场的扰动研究 被引量：2

17

作者 李冠楠 刘立拓 +2 位作者 周维虎 石俊凯 陈晓梅 《半导体光电》 CAS 北大核心 2020年第2期217-222,共6页

极紫外光刻掩模具有特殊的多层膜堆叠的反射式结构,在工艺制造过程中极易产生缺陷,引起多层膜结构变形,从而对掩模反射场产生干扰。这种掩模缺陷是制约极紫外光刻技术发展的难题之一。建立了含有缺陷的极紫外掩模多层膜结构模型,在此基... 极紫外光刻掩模具有特殊的多层膜堆叠的反射式结构,在工艺制造过程中极易产生缺陷,引起多层膜结构变形,从而对掩模反射场产生干扰。这种掩模缺陷是制约极紫外光刻技术发展的难题之一。建立了含有缺陷的极紫外掩模多层膜结构模型,在此基础上采用时域有限差分(FDTD)法分析了缺陷尺寸和缺陷位置对掩模多层膜结构反射场分布的影响。结果表明,多层膜结构反射场受干扰程度是缺陷的高度和宽度综合作用的结果,并且与缺陷结构的平缓程度有关。反射场受干扰程度也与缺陷在多层膜结构内部的高度位置有关,引起多层膜结构靠近底层变形的缺陷对反射场的影响较小,而引起多层膜结构靠近顶层变形的缺陷对反射场有明显的干扰。 展开更多

关键词 极紫外光刻掩模 相位缺陷 时域有限差分法 扰动分析

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高速实时近红外弱信号检测系统

18

作者 朱强 周维虎(指导) +2 位作者 陈晓梅 石俊凯 李冠楠 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期3116-3127,共12页

为了实现对钞券表面涂层高速在线检测,研制了一种基于高速钞券质量检查机的实时近红外弱信号检测系统。首先,根据涂层材料的特性,采用近红外波段的发光二极管和光电二极管,研制了驱动和弱信号采集电路;然后,利用现场可编程门阵列和图形... 为了实现对钞券表面涂层高速在线检测,研制了一种基于高速钞券质量检查机的实时近红外弱信号检测系统。首先,根据涂层材料的特性,采用近红外波段的发光二极管和光电二极管,研制了驱动和弱信号采集电路;然后,利用现场可编程门阵列和图形化虚拟仪器平台实现了数据的实时传输和处理;最后,提出了计算信号峰值强度的峰值标准差法并分析了该算法的实时性,进行了钞券表面涂层检测和算法实时模拟实验。实验结果表明,在钞券22 m/s的运行速度下,无论衬底是简单或复杂,未涂布钞券的信号均明显高于已涂布钞券的信号,分别差约为7 000,4 000,1 400,衬底图文越复杂,信号差越小。算法开始至结束的时间约为2~3 ms,远小于22 ms的钞券时间间隔,算法速度满足实时要求。本文研制的系统具有高速、实时、稳定的特点,可高效检测纸张表面的涂层有无,有望为涂层在线质量检测提供一种全新的方法。 展开更多

关键词 涂层 弱信号采集 峰值检测 实时系统

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基于海绵状纳米多孔金盘的G-四链体表面增强拉曼散射传感器

19

作者 邱素艳 赵复生 Shih WeiChuan 《有色金属科学与工程》 CAS 2019年第6期70-75,共6页

G-四链体是由富G序列的DNA折叠构成,在转录调节、DNA复制和基因组稳定性方面都发挥着重要作用.然而,很多G-四链体的识别技术都局限于荧光检测技术.由于目前荧光技术灵敏度不足,而没有被广泛应用.针对这一问题,实验制备了一种海绵状纳米... G-四链体是由富G序列的DNA折叠构成,在转录调节、DNA复制和基因组稳定性方面都发挥着重要作用.然而,很多G-四链体的识别技术都局限于荧光检测技术.由于目前荧光技术灵敏度不足,而没有被广泛应用.针对这一问题,实验制备了一种海绵状纳米多孔金盘(Spongy nanoporous disks,SNPD),将其作为表面增强拉曼散射传感器(Surface enhanced Raman scattering sensor,SERS)的基底,以孔雀石绿(Malachite green,MG)作为信号分子,建立了一种高灵敏G-四链体SERS识别技术.SNPD直径约为360 nm,高度约为75 nm,内部孔径大小约为15 nm.其具有独特的海绵状结构,高密度的韧带和孔径结构,为表面等离子体共振提供了大量增强热点和结合位点,大大增强了MG信号分子的Raman振动峰,有力地提高了G-四链体的检测灵敏度,其检测限低至100 pmol/L.此外,研究发现G-四链体无需通过复杂的标记过程,能够特异性捕获MG至SNPD表面,而捕获作用并没有在ssDNA和dsDNA中发现,表明传感技术具有良好的选择性. 展开更多

关键词 海绵状纳米多孔金盘 表面增强拉曼散射传感器 G-四链体 孔雀石绿

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硅片表面纳米颗粒剥离及其成分检测方法研究

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作者 刘立拓 王春龙 +4 位作者 余晓娅 石俊凯 黎尧 陈晓梅 周维虎 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第16期158-165,共8页

硅片表面纳米级污染颗粒的检测与去除是集成电路制造(Integrated Circuit,IC)的关键环节.本文主要对纳秒级脉冲激光作用至硅片表面后纳米颗粒的动力学过程及颗粒成分在线检测方法进行了研究.搭建了双脉冲激光测量实验系统,并通过实验对3... 硅片表面纳米级污染颗粒的检测与去除是集成电路制造(Integrated Circuit,IC)的关键环节.本文主要对纳秒级脉冲激光作用至硅片表面后纳米颗粒的动力学过程及颗粒成分在线检测方法进行了研究.搭建了双脉冲激光测量实验系统,并通过实验对300 nm Cu颗粒进行了双脉冲激光实验观测,通过分析表征颗粒运动轨迹的击穿光谱特征,从实验上观测到了清洗激光作用后颗粒沿垂直硅片表面向上的运动轨迹.在综合考虑空气碰撞阻力、颗粒重力的影响下,建立了激光清洗后颗粒的运动模型,并与实验相结合求解了运动模型参数,计算获得了清洗激光作用后颗粒的初始速度和激光作用时间内颗粒的平均加速度.本文为激光诱导晶圆表面纳米颗粒去吸附以及激光至纳米颗粒动力学过程研究提供了一种模型方法,也为集成电路污染源在线检测提供了一种重要方法. 展开更多

关键词 纳米颗粒运动模型 激光诱导击穿光谱 激光清洗机理 成分检测

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