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基于DMD高分辨率激光直写系统设计与实现

作　者: 陆亚聪
导　师: 陈林森
学　校: 苏州大学
专　业: 光学工程
关键词: 激光直写空间光调制器二元光学数字光变图像
分类号: TN241
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 530次
引　用: 2次
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内容摘要

目前，包括我国在内的多个国家成功研制了不同结构的激光直写系统，应用于如集成电路制造、微光学元件加工、MEMS、光学检测、光学防伪等多个行业中，因此，激光直写系统的研制工作备受关注。Holomaker-Ⅲ-B新型激光直写系统在光学及机械结构上已基本成形，本课题从实际应用出发，旨在对系统的性能作详细分析，在光路的硬件装配、数据处理方案、控制软件及应用工艺上对该系统进行全面的优化设计和性能提升。通过对激光直写系统Holomaker-Ⅲ-B光路的改装，将DMD代替原来的方形光阑做为输入空间光调制器，把数字反射镜(Digital Micro-mirror Device，DMD)上的图像干涉成像在光刻胶板上，得到一个缩小倍率的、高质量的任意干涉光斑图形。此系统分辨率能够达到6000DPI，能够制作出高质量的光变图像，例如2D图像、2D／3D图像、3D图像以及各种精密的微刻图像和文字，并给出了实验结果。相对于传统的逐点光刻的形式，Holomaker-Ⅲ-B系统是以逐面光刻成功制作了2D图像、2D／3D图像、3D图像、各种精密的微刻图像和文字以及二元光学元件。逐面光刻除了速度上比逐点光刻快很多，而且在制作的质量和难度上都有着很大的进步。本课题通过对系统硬件软件设计及应用的深入研究，得出了Holomaker-Ⅲ-B系统一套高性价比的、实用化的实验研究设备，用其制作的部分元件已得到工业化应用。

全文目录

中文摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章引言  9-12
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 论文的创新点和特点  10-11
  1.3 论文的研究内容和结构  11-12
第二章系统关键部件DMD的工作原理与性能分析  12-25
  2.1 引言  12
  2.2 DMD基本结构  12-14
  2.3 DMD的工作原理  14-19
    2.3.1 DMD的成像原理  14-16
    2.3.2 DMD的灰度量化  16-17
    2.3.3 DMD的彩色控制  17-18
    2.3.4 DMD的图像更新  18-19
  2.4 DMD的光学特性  19-20
  2.5 DMD的特点  20-24
  2.6 小结  24-25
第三章系统硬件设计与性能分析  25-40
  3.1 引言  25
  3.2 系统基本结构  25-26
  3.3 系统各组成部分硬件分析  26-39
  3.4 小结  39-40
第四章系统软件设计与调试  40-50
  4.1 引言  40
  4.2 图像数据处理软件  40-44
    4.2.1 数据处理方式  41-43
    4.2.2 软件界面简介  43-44
  4.3 系统控制软件  44-49
    4.3.1 激光脉冲控制  45-46
    4.3.2 平台控制  46-47
    4.3.3 曝光方式  47-48
    4.3.4 软件界面简介  48-49
  4.4 小结  49-50
第五章应用领域与实验结果  50-61
  5.1 引言  50
  5.2 复杂2D图像的制作  50-53
    5.2.1 复杂2D图像设计原理  50-52
    5.2.2 复杂2D图像实验结果  52-53
  5.3 2D/3D图像的制作  53-56
    5.3.1 2D/3D图像设计原理  54
    5.3.2 2D/3D图像实验结果  54-56
  5.4 3D动态图像的制作  56-58
    5.4.1 3D动态图像设计原理  57
    5.4.2 3D动态图像实验结果  57-58
  5.5 二元光学元件的制作  58-60
    5.5.1 二元光学元件的设计原理  58-59
    5.5.2 二元光学元件的实验结果  59-60
  5.6 小结  60-61
第六章总结与展望  61-65
  6.1 论文总结  61-62
  6.2 论文今后工作  62-65
参考文献  65-67
攻读学位期间发表的论文  67-68
致谢  68-69
详细摘要  69-71

基于DMD高分辨率激光直写系统设计与实现

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