【摘 要】
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为了得到满足微电子工业应用的微细薄膜器件,以实验的方法分析和研究了影响紫外激光切割金属薄膜的切割质量的主要因素,介绍了针对金属薄膜柔性系数高、容易变形等特点而采取的特殊的金属薄膜装夹方法.结果表明,在金属薄膜的紫外激光精密切割过程中,针对不同种类的金属薄膜选择合适的紫外激光输出功率及最佳切割速度有助于减少切缝宽度,获得较好的切缝质量;同时对金属薄膜选用合适的装夹方法,保证金属薄膜在精密切割过程中平
【机 构】
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北京工业大学激光工程研究院,北京,100022
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为了得到满足微电子工业应用的微细薄膜器件,以实验的方法分析和研究了影响紫外激光切割金属薄膜的切割质量的主要因素,介绍了针对金属薄膜柔性系数高、容易变形等特点而采取的特殊的金属薄膜装夹方法.结果表明,在金属薄膜的紫外激光精密切割过程中,针对不同种类的金属薄膜选择合适的紫外激光输出功率及最佳切割速度有助于减少切缝宽度,获得较好的切缝质量;同时对金属薄膜选用合适的装夹方法,保证金属薄膜在精密切割过程中平整无变形,可有效地提高切割精度及微细薄膜器件加工的成功率.
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基于激光电子散斑技术(ESPI)可测量微小形变和位移的原理,对超大规模集成电路(VLSI)进行了热稳定性测试.由实验分别得到了两片同型号CPU在相同热加载时的电子散斑图,利用离面位移的近似计算公式,求出各热加载下的离面位移值,进而拟合出了离面位移随热量的变化曲线.通过分析曲线的变化规律,推测出了CPU的热稳定性和热可靠性的优劣.该检测方法具有快捷、无损以及可信度高等特点,不仅能够适用于大规模集成电
结合部队条件下装备保障的特点,利用一种简单实用的激光测距机测距精度的检测方法和离线仿真等技术,研制了一套激光测距机智能检测系统.该系统不仅能实现在全天候条件下对激光测距机的光学性能进行检测,还能够对测距机的电路故障进行智能判断,并将故障定位到元件级,具有实时性、准确性、易用性、性能可靠等优点.
设计了一个基于法布里-珀罗(F-P)干涉仪的测量液体折射率(浓度)的传感装置.利用光纤传输激光并用分体CCD采集图像,实现了对液体折射率和浓度的高精度测量.从理论上分析了采用平面F-P干涉仪实现液体折射率高精度测量的原理和可行性;在实验上构建了由He-Ne激光器、单模石英光纤、平面F-P干涉仪、面阵分体CCD等组成的实验测量装置,通过观察F-P干涉仪的同心环的变化数目,即可通过计算得出相应的待测液
采用非均匀阱宽多量子阱材料拓宽超辐射器件的输出光谱.利用大光腔结构制作出高功率、宽光谱、低发散角850nm短波长超辐射发光二极管,在120mA时器件半峰宽可达26nm,室温下连续输出功率达到6mW.与单模保偏光纤耦合输出功率达到1.0mW.
采用二次谐波产生的方法研究了一种新型偶氮化合物分子的Langmuir-Blodgett(LB)膜及非线性光学特性.该化合物在水表面可以形成稳定的单分子膜并且可以较好地转移到固体基板上形成LB多层膜.LB膜具有非常大的二次谐波信号强度,其分子超极化率β约为1.17×10-26esu.
抽运单元由3个硅微沟道冷却器封装的40W连续激光二极管条构成.两个抽运单元组成一个抽运头,横向抽运安放在平行平面腔内直径3mm,长60mm的Nd:GdYVO4晶体.该激光器输出了45W线偏振激光束,TEM01*模.10W时输出基模,用扫描法测得基模光斑直径3.9mm,光强分布接近高斯分布.
理论分析表明,在较短外腔作用下,激光二极管阵列(LDA)的高阶侧模有实现相位锁定的可能.实验测得,当外腔较短时LDA的远场光强分布呈现主旁瓣结构,且旁瓣中包含有标志锁相的峰、谷结构,这正是高阶侧模相位锁定的结果.该结果证实,在外腔较短情况下,LDA高阶侧模相位锁定的现象是存在的.
通过高功率二极管激光器封装实验对二极管激光器单元的封装工艺可靠性进行了物理分析,对组装的大功率阵列二极管激光器以及抽运模块的失效特性进行了分析.根据分析结果,提出了高功率二极管激光器单元以及大功率阵列激光器的可靠性测试方法.任意抽取经过可靠性测试的激光器,在冷却水温20℃条件下进行寿命测试,根据实验结果得出退化率,推算出准连续二极管激光器在水温20℃,电流150A,占空比为15﹪(500Hz,30
分析了高功率抽运条件下板条Yb:YAG激光器的温度和热应力分布,计算了板条激光器宽度方向和厚度方向的热焦距,并进行了一维变反射率镜混合谐振腔设计.采用角抽运方法,实现了千瓦级Yb:YAG板条激光器运转,斜率效率43﹪,光-光转换效率约35﹪,最后进行了激光二极管抽运万瓦级板条激光器的设计.
对圆片增益介质建立了均匀内热源、底面恒温冷却及其他面绝热的热传导模型,得到不同抽运功率、不同圆片厚度时,圆片内温度、位移及等效应力场的三维分布.结果表明,均匀的内热源、低的热功率、薄的圆片及合理的冷却方式可实现一维的温度分布,减小圆片内的温度、位移及等效应力.