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二次硼离子热扩散制作微电阻

浙江大学学报（工学版） 2005年第4期39卷 471-474页

作者：黄腾超沈亦兵侯西云浙江大学现代光学与仪器国家重点实验室浙江杭州310027

为了在微机电系统(microelectromechanical systems,MEMS)器件中进行热驱动,提出了设计微电阻作为热源的方法.电阻是通过微晶硼硅玻璃在硅基底上进行二次热扩散的方法制备的,利用硼离子扩散制作的电阻可以提高热源加热效率.通过数值计算... 详细信息

为了在微机电系统(microelectromechanical systems,MEMS)器件中进行热驱动,提出了设计微电阻作为热源的方法.电阻是通过微晶硼硅玻璃在硅基底上进行二次热扩散的方法制备的,利用硼离子扩散制作的电阻可以提高热源加热效率.通过数值计算,建立了制备过程中硅基底中的硼离子的空间浓度分布的理论模型,优化了二次硼扩散工艺条件.盘旋形的电阻形状设计提供了良好的温度控制和热量利用率,加热温度可以从室温一直加热至200℃.测量得到了电阻的有效结深及方块电阻,实验结果表明,电阻内部扩散区域的结深非常浅,硼离子掺杂浓度非常高,与理论模拟基本吻合.

关键词：硼扩散硅微晶玻璃微电阻结深方块电阻

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ZnO单晶体的荧光温度特性

材料科学与工程学报 2010年第1期28卷 122-124页

作者：施申蕾黄腾超中国计量学院物理系浙江杭州310018 浙江大学光电信息系浙江杭州310027

通过变温荧光光谱研究了ZnO激子发光的温度依赖特性。在6K的低温下,其光致发光主要来自束缚激子能量位于3.360eV,半宽为3meV的施主束缚激子发光。而随着测量温度的上升,自由激子及其声子辅助跃迁发光逐渐成为ZnO主要发光机制。文中详细... 详细信息

通过变温荧光光谱研究了ZnO激子发光的温度依赖特性。在6K的低温下,其光致发光主要来自束缚激子能量位于3.360eV,半宽为3meV的施主束缚激子发光。而随着测量温度的上升,自由激子及其声子辅助跃迁发光逐渐成为ZnO主要发光机制。文中详细讨论了ZnO荧光随温度的演变过程。特别是自由激子的声子伴线与自由激子发光峰之间的能量间距,随温度的上升逐渐偏离了其特征声子模能量,呈现不断缩小趋势。

关键词：激子声子氧化锌

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工业机器人视觉定位控制系统研究

工业机器人视觉定位控制系统研究

作者：黄腾超厦门大学

学位级别：硕士

随着信息技术的发展和成熟,以及工业4.0概念的提出,对于生产智能化的要求也越来越高,以工业机器人代替人类进行生产制造工作逐渐成为工业自动化制造技术发展的主流趋势。而搭配工业相机的视觉系统,不仅能够帮助工业机器人灵活应对复杂... 详细信息

随着信息技术的发展和成熟,以及工业4.0概念的提出,对于生产智能化的要求也越来越高,以工业机器人代替人类进行生产制造工作逐渐成为工业自动化制造技术发展的主流趋势。而搭配工业相机的视觉系统,不仅能够帮助工业机器人灵活应对复杂的加工制造环境,还能根据实际生产需求,有针对性地改变生产加工模式。因此,对工业机器人的视觉定位控制技术的开发,是提高工业机器人的生产效率的重要方法。本文以安川机器人作为本次设计的主要应用载体,在固定视点装配工业相机和面板光源,结合Beaver视觉处理器构成完整的工业机器人视觉控制系统,论文的主要的工作与创新点如下:1、针对目标图像受到非结构化环境光照变化以及阴影遮挡影响的问题,采用高斯滤波器用于消除图像边缘噪声,利用顶帽变换解决工件图像轮廓因感光不一致而造成的边缘模糊问题。通过Sobel算子对图像轮廓提取和边缘匹配模板建立,以归一化的边缘梯度向量积之和作为匹配相似度度量,大大增强了匹配算法抗光照、抗遮挡能力。在遍历匹配过程中,构建图像和模板金字塔进行分层搜索,并将旋转变换引入模板搜索中,解决工件因旋转而无法匹配问题,提高目标图像识别率。2、针对机器人与相机之间大尺度坐标耦合的标定精度问题,提出一种对图像坐标系与机器人基坐标系进行直接耦合的计算方法。该方法针对视觉工作平面大、相机畸变明显且采集环境复杂等问题,通过对采集到的标定平面点进行插值细分并拟合来消除相机及环境产生的畸变,构建图像坐标系与机器人基坐标系的直接转换关系。该方法规避了传统算法中过度依赖相机位姿矫正、畸变矫正等算法导致的误差问题,实现平均误差在1 mm以内的高效率、高精度手眼标定。3、针对工业机器人在进行加工时需要对多个目标路径进行规划的C-TSP问题和汉字书写笔画路径优化策略,提出两段式混合启发算法,通过改进启发函数将多目标路径问题转化为单路经的TSP问题,并引入蚁群算法进行求解。为解决蚁群算法中前期收敛速度慢问题,提出了利用势场法改良蚁群算法中信息素初始平均分布问题,并引入奖励项函数对信息素的更新策略进行优化,通过引入随机项对局部路径搜寻方式进行设计,解决了算法陷入局部最优的误区。最后,本文基于视觉定位控制系统的各部分功能完善软件设计,并通过对系统各部分功能进行实验,实现系统整体性能的测试,测试结果表明,视觉定位控制系统的各项性能指标均能满足工业机器人实际使用需求,且在实际生产环境下,系统能够根据生产加工任务完成对工业机器人的精确控制。

关键词：机器视觉工业机器人相机标定路径规划

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K^+-Na^+二次离子交换制作玻璃波导

光子学报 2003年第11期32卷 1325-1328页

作者：黄腾超沈亦兵侯西云侯昌伦白剑浙江大学现代光学与仪器国家重点实验室

通过数值计算模拟了K + Na+ 二次扩散玻璃波导的折射率轮廓 ,阐述了利用K + Na+ 二次离子交换的方法 ,在BK7玻璃上制作波导的过程 ,分析了极化率不同的扩散离子对的选择对波导有效折射率变化的影响 ,以及扩散平衡时体积变化对表面折... 详细信息

通过数值计算模拟了K + Na+ 二次扩散玻璃波导的折射率轮廓 ,阐述了利用K + Na+ 二次离子交换的方法 ,在BK7玻璃上制作波导的过程 ,分析了极化率不同的扩散离子对的选择对波导有效折射率变化的影响 ,以及扩散平衡时体积变化对表面折射率的影响 ,描述了扩散引起的波导内部诱导应力变化设计了测试波导损耗以及波导表面折射率改变的实验装置 ,对尺寸 1 0mm×1 0mm× 1 .5mm和 1 0mm× 5mm× 1 .5mm两组BK7玻璃基片上的玻璃波导进行了测试。

关键词： K^+—Na^+离子交换波导极化率诱导应力

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干涉式光纤陀螺技术发展综述

光学学报 2022年第17期42卷 128-137页

作者：邱嘉荦王磊黄腾超舒晓武浙江大学光电科学与工程学院光学惯性技术工程中心浙江杭州310027

自20世纪70年代以来,伴随着光通信领域中光纤、光源和相位调制器等光学器件的逐渐应用和走向成熟,具有独特优势的基于Sagnac效应的干涉式光纤陀螺(IFOG)技术得到了迅速发展。40多年来,该技术从实验室走向了陆海空天等各个领域。回顾了I... 详细信息

自20世纪70年代以来,伴随着光通信领域中光纤、光源和相位调制器等光学器件的逐渐应用和走向成熟,具有独特优势的基于Sagnac效应的干涉式光纤陀螺(IFOG)技术得到了迅速发展。40多年来,该技术从实验室走向了陆海空天等各个领域。回顾了IFOG技术的发展过程。首先,介绍了自Sagnac效应发现至实用化期间IFOG技术的探索历程。然后,阐述了IFOG经典的最小互易光学结构与信号处理方案。接着,梳理了IFOG技术在高精度、小型化和环境适应性等方面的研究现状。最后,分析了该技术发展、应用的趋势和方向。

关键词：光纤光学光纤陀螺非互易相位差灵敏度标度因数

SiO_2薄膜辅助硅-玻璃热键合技术的研究

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浙江大学学报（工学版） 2005年第9期39卷 1310-1314页

作者：黄腾超沈亦兵侯西云娄迪白剑浙江大学现代光学与仪器国家重点实验室浙江杭州310027

为了解决Si和普通玻璃进行直接键合时材料的热失配问题,提出了利用SiO2薄膜辅助进行硅-玻璃热键合(SGTB)的技术.通过分析SiO2薄膜辅助SGTB技术的化学物理过程,对键合过程中的工艺条件进行了优化.利用反应离子束蚀刻(RIBE)对基片进行抛光... 详细信息

为了解决Si和普通玻璃进行直接键合时材料的热失配问题,提出了利用SiO2薄膜辅助进行硅-玻璃热键合(SGTB)的技术.通过分析SiO2薄膜辅助SGTB技术的化学物理过程,对键合过程中的工艺条件进行了优化.利用反应离子束蚀刻(RIBE)对基片进行抛光,使得键合表面达到2 nm级的表面粗糙度.在大气的环境下将处理过的玻璃、Si基片干燥, 进行预键合.预键合好的Si、玻璃基片在200℃的氧化环境下退火,基片之间的硅烷醇键发生聚合反应,形成硅氧键键合.实验结果表明,硅和玻璃基片的表面能经过预键合后有了提高,水分子和Si表面SiO2中的氧原子交连在一起,OH-数量增加,形成硅烷醇键.Si表面热生长SiO2薄膜的存在,减少了由Si、玻璃热膨胀系数和热传导系数差异引起的诱导应力.

关键词： SiO1薄膜辅助硅-玻璃热键合反应离子束蚀刻热诱导应力

Photoluminescence study of the annihilation process of donor-bound excitons in ZnO:observation of quantum mechanical interference

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Chinese Optics Letters 2010年第7期8卷 683-684页

作者：施申蕾黄腾超 Department of Physics China Jiliang University Department of Information Science and Electronic Engineering Zhejiang University

We report a photoluminescence observation of the coupling of donor-bound excitons and longitudinal optical phonons in high-quality ZnO crystals at 5 K. The first-order phonon Stockes line of donor-bound excitons exhibits a distinct asymmetric line shape with a clear dip at its higher energy side, suggesting that quantum mechanical interference occurs during the annihilation of donor-bound excitons. The donor binding energy is determined to be 49.3 meV from spectral featural.

关键词： Binding energy Phonons Photoluminescence Quantum theory Semiconductor quantum wells Zinc oxide

一种用于密集波分复用系统中的可调谐液晶法布里珀罗滤光片

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光学学报 2004年第8期24卷 1095-1098页

作者：陈海星黄腾超沈伟东李海峰顾培夫浙江大学现代光学仪器国家重点实验室杭州310027

基于液晶分子的双折射特性 ,设计并制作了一种结构简单的可用于波分复用系统中的可调谐液晶法布里珀罗滤光片。对器件的光谱调谐特性进行了分析和模拟 ,并得到了液晶分子的折射率调制与其分子在电场作用下产生的转动角度之间的关系式。... 详细信息

基于液晶分子的双折射特性 ,设计并制作了一种结构简单的可用于波分复用系统中的可调谐液晶法布里珀罗滤光片。对器件的光谱调谐特性进行了分析和模拟 ,并得到了液晶分子的折射率调制与其分子在电场作用下产生的转动角度之间的关系式。最后 ,对所设计的结构进行了制作和实验 ,测试结果显示了滤光片的性能受液晶分子的排列特性和法布里珀罗腔的反射镜参量的影响较大 ,同时实验表明了这种利用向列型液晶分子作为法布里珀罗腔内介质的可调谐滤光片在加电压调试下其调谐性能良好 ,调谐范围可覆盖C波段 ,透过峰的半峰全宽达到了 0 .8nm ,实验结果与设计相吻合。

关键词：光纤通信技术密集波分复用液晶双折射法布里-珀罗腔可调谐滤光片

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光纤陀螺正交磁漂移研究

中国激光 2014年第1期41卷 117-122页

作者：张登伟董丹丹陈侃黄腾超张彩妮王冬云舒晓武刘承浙江大学光电系现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310027

提出了与陀螺敏感环平面垂直的正交磁场作用下保偏光纤(PMF)陀螺产生非互易相位差(NPD)的理论,建立了相应的数学模型,并对该模型进行仿真分析和实验验证。正交磁致非互易相位差源于光纤的弯曲,与光纤环的直径、光纤直径、光纤长度及正... 详细信息

提出了与陀螺敏感环平面垂直的正交磁场作用下保偏光纤(PMF)陀螺产生非互易相位差(NPD)的理论,建立了相应的数学模型,并对该模型进行仿真分析和实验验证。正交磁致非互易相位差源于光纤的弯曲,与光纤环的直径、光纤直径、光纤长度及正交磁场大小等参数密切相关。理论、仿真和实验结果表明,光纤环尾纤与集成光学元件(IOC)尾纤0°熔接的保偏光纤陀螺的正交磁漂移在一定范围内随机分布,而45°熔接的保偏光纤陀螺的正交磁漂移比较稳定,其正交磁漂移与正交磁场大小呈线性关系。

关键词：光纤光学保偏光纤陀螺正交磁漂移熔接角非互易相位差保偏光纤环