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可见光二维小孔矢量衍射分析

光学学报 2011年第12期31卷 39-44页

作者：许嘉俊邢廷文中国科学院光电技术研究所应用光学实验室四川成都610209 中国科学院研究生院北京100049

现代精密光学系统的发展,对光学元件的加工和检测提出了非常严格的要求,达到纳米量级。相移式点衍射干涉仪是一种应用在纳米精度检测中的常用干涉仪,其参考波前由直径在几百纳米量级的小孔衍射产生,其衍射波前与理想波面的误差,决定了... 详细信息

现代精密光学系统的发展,对光学元件的加工和检测提出了非常严格的要求,达到纳米量级。相移式点衍射干涉仪是一种应用在纳米精度检测中的常用干涉仪,其参考波前由直径在几百纳米量级的小孔衍射产生,其衍射波前与理想波面的误差,决定了干涉仪的检测精度。基于有限元方法,计算了聚焦入射情况下,不同直径小孔的衍射波面。分析了聚焦斑发生对准误差和倾斜误差下,对衍射波面的影响。

关键词：物理光学光学检测点衍射干涉仪矢量衍射波前分析

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采用数字微镜获得多目标辐射谱的方法

光电工程 2004年第8期31卷 19-22页

作者：马燕春邢廷文中国科学院光电技术研究所

提出在非扫描工作方式下获得二维分布的多个点目标辐射谱的方法。该方法与其他成像光谱技术最显著的区别在于其光学系统的设计及数字微镜的使用。通过数字微镜进行目标选通,并经过特殊设计的柱面透镜阵列将二维分布的多个目标变换成一... 详细信息

提出在非扫描工作方式下获得二维分布的多个点目标辐射谱的方法。该方法与其他成像光谱技术最显著的区别在于其光学系统的设计及数字微镜的使用。通过数字微镜进行目标选通,并经过特殊设计的柱面透镜阵列将二维分布的多个目标变换成一维分布,结合光谱仪的使用实现多目标光谱的同时测量,提高了系统信噪比。在可见光波段进行了实验,结果表明该方法是可行的。

关键词：成像光谱数字微镜柱面透镜非扫描多点目标

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极紫外投影光刻物镜设计

光学学报 2009年第9期29卷 2520-2523页

作者：杨雄邢廷文中国科学院光电技术研究所四川成都610209

极紫外投影光刻用14 nm波长的电磁辐射,可以在实现高分辨率的同时保持相对较大的焦深,有希望成为制造超大规模集成电路的下一代光刻技术。极紫外投影光刻工作于步进扫描方式,采用全反射、无遮拦、缩小的环形视场投影系统。无遮拦投影系... 详细信息

极紫外投影光刻用14 nm波长的电磁辐射,可以在实现高分辨率的同时保持相对较大的焦深,有希望成为制造超大规模集成电路的下一代光刻技术。极紫外投影光刻工作于步进扫描方式,采用全反射、无遮拦、缩小的环形视场投影系统。无遮拦投影系统的初始结构设计困难且重要。介绍了一种近轴搜索方法,该方法引入了像方远心、物方准远心、固定放大率、Petzval条件和物像共轭关系等约束,通过计算确定第一面反射镜、最后一面反射镜、光阑所在反射镜的曲率,以及物距和像距。编写了近轴搜索程序,搜索出初始结构。从初始结构出发,优化得到两套物镜,一套由四反射镜组成的系统,数值孔径0.1,像方视场26 mm×1 mm,畸变10 nm,分辨率优于6000 cycle/mm。一套系统由六反射镜组成,数值孔径0.25,像方视场26 mm×1 mm,畸变3 nm,分辨率优于18 000 cycle/mm。

关键词：光学设计物镜光刻极紫外

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远红外光光栅光谱仪测量误差分析

光电工程 2004年第9期31卷 41-44页

作者：马文礼邢廷文李华中国科学院光电技术研究所四川成都610209

采用平面闪耀光栅作为光谱元件的远红外光谱测量原理,分析了四种主要的重复性误差:光栅常数制造误差、零点标定误差、转角测量误差、入射光束与衍射光束的夹角测量误差。并分别以112.5mm、40.05mm、25mm和12mm的四种闪耀波长为例,计算... 详细信息

采用平面闪耀光栅作为光谱元件的远红外光谱测量原理,分析了四种主要的重复性误差:光栅常数制造误差、零点标定误差、转角测量误差、入射光束与衍射光束的夹角测量误差。并分别以112.5mm、40.05mm、25mm和12mm的四种闪耀波长为例,计算出了它们的误差传递系数曲线,根据误差传递系数对光谱仪进行误差分配,分析和计算表明:当光栅转角测量精度为1,光栅常数误差为0.5mm时,光谱仪可以满足l/100的波长测量误差要求和l/200的波长重复性测量误差要求。

关键词：光谱测量闪耀光栅测量误差波长测量红外光谱仪

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光学元件面形误差的光滑延展算法

红外与激光工程 2013年第2期42卷 408-412页

作者：李云段沽坪邢廷文中国科学院光电技术研究所四川成都610209 中国科学院大学北京100049

在离子束抛光工艺中,为了提高驻留时间求解算法在工件边缘处的求解精度,需要对原始面形误差数据进行有界光滑延展。推导并提出了一种基于高斯曲线的曲面延展算法,该算法利用了高斯函数的有界性、光滑性和参数连续性。将该曲面延展算法... 详细信息

在离子束抛光工艺中,为了提高驻留时间求解算法在工件边缘处的求解精度,需要对原始面形误差数据进行有界光滑延展。推导并提出了一种基于高斯曲线的曲面延展算法,该算法利用了高斯函数的有界性、光滑性和参数连续性。将该曲面延展算法应用于带有高频噪声的面形误差工件的驻留时间求解过程中,驻留时间算法在光学元件边缘处的残余误差得到了抑制,使得驻留时间算法在整个通光口径内的收敛率达到了97%(RMS)。这表明基于高斯曲线的曲面光滑延展算法能实现光学元件面形误差的光滑延展,并具有良好的抗噪声干扰能力,改善了驻留时间算法的求解精度。

关键词：面形误差延展驻留时间离子束抛光光学加工

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子孔径拼接检测浅度非球面

红外与激光工程 2013年第9期42卷 2525-2530页

作者：王宁贾辛邢廷文中国科学院光电技术研究所四川成都610209 中国科学院大学北京100049

子孔径拼接技术可实现无需辅助元件且低成本、高精度地对大口径光学镜面的测量。针对浅度非球面,在用子孔径拼接检测平面和高陡度非球面的基础上,提出了利用圆形子孔径检测浅度非球面的算法。对其数学模型、拼接算法以及检测过程进行了... 详细信息

子孔径拼接技术可实现无需辅助元件且低成本、高精度地对大口径光学镜面的测量。针对浅度非球面,在用子孔径拼接检测平面和高陡度非球面的基础上,提出了利用圆形子孔径检测浅度非球面的算法。对其数学模型、拼接算法以及检测过程进行了分析和探讨。利用37项Zernike多项式拟合浅度非球面,用圆形子孔径进行了划分。最后完成子孔径的拼接仿真,验证了数学模型及拼接算法的可行性,同时分析了子孔径的平移、倾斜和随机误差对拼接精度的影响。

关键词：子孔径拼接非球面光学检测误差仿真

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点衍射干涉仪系统误差标定

光学学报 2013年第7期33卷 199-203页

作者：许嘉俊邢廷文徐富超中国科学院光电技术研究所应用光学实验室四川成都610209 中国科学院大学北京100049

点衍射干涉仪是现代超高精度面形测量中常用干涉仪,其参考波由一定尺寸针孔衍射产生,因此摆脱了参考元件面形误差对测量精度的限制,使纳米及纳米级以下精度测量成为可能。点衍射干涉仪由于其结构特点,主要的系统误差来源于针孔衍射波与... 详细信息

点衍射干涉仪是现代超高精度面形测量中常用干涉仪,其参考波由一定尺寸针孔衍射产生,因此摆脱了参考元件面形误差对测量精度的限制,使纳米及纳米级以下精度测量成为可能。点衍射干涉仪由于其结构特点,主要的系统误差来源于针孔衍射波与理想球面波的偏差。设计了一种新的点衍射干涉仪系统误差标定结构,降低了对准难度。同时提出了利用干涉图信息计算CCD位置,去除几何结构慧差的方法。搭建了基于双孔干涉的系统误差标定系统,在针孔直径为3μm时,系统误差为0.009λ。

关键词：测量光学检测点衍射干涉仪双孔干涉误差标定

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小型一体式次镜支架结构优化设计

红外与激光工程 2014年第4期43卷 1176-1181页

作者：龙波邢廷文廖胜中国科学院光电技术研究所中国科学院大学北京100049

为了提高结构刚度,利用ANSYS的APDL语言对外径Φ95 mm的一体式3翼次镜支架进行了参数化建模,以基频为目标函数,对构成支架翼形的梁杆和接杆的截面参数进行了优化。优化结果表明:梁杆与接杆的夹角对基频影响显著,基频最高时梁杆与接杆的... 详细信息

为了提高结构刚度,利用ANSYS的APDL语言对外径Φ95 mm的一体式3翼次镜支架进行了参数化建模,以基频为目标函数,对构成支架翼形的梁杆和接杆的截面参数进行了优化。优化结果表明:梁杆与接杆的夹角对基频影响显著,基频最高时梁杆与接杆的连接位置临近于基座,但并不在基座根部。在原结构基础上设计了带6螺旋环绕撑筋的新型次镜支架,撑筋显著提高了整体刚度。优化设计的新型次镜支架质量仅增加14.7 g,基频增加33%,横向加速度下次镜安装面变形减小37.5%,可作为适应于力学环境的一种较佳结构。参数优化方法可提高多设计变量条件下的建模、仿真效率和设计水平,优化结果可为质量、体积及遮拦受限的小型一体式次镜支架结构设计提供有力支撑。

关键词：小型一体式次镜支架参数化建模结构优化螺旋环绕撑筋

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可见光三维针孔形状误差矢量衍射分析

光电工程 2013年第2期40卷 64-70页

作者：许嘉俊邢廷文中国科学院光电技术研究所应用光学实验室成都610209 中国科学院大学北京100049

干涉仪是光学元件面形加工中必不可少的检测设备,其检测精度限制了光学面形的加工精度。点衍射干涉仪利用亚微米量级的针孔衍射产生参考波,理论上的检测精度能够达到纳米及纳米以下。基于有限元方法,计算了300～400nm直径针孔,在膜层厚... 详细信息

干涉仪是光学元件面形加工中必不可少的检测设备,其检测精度限制了光学面形的加工精度。点衍射干涉仪利用亚微米量级的针孔衍射产生参考波,理论上的检测精度能够达到纳米及纳米以下。基于有限元方法,计算了300～400nm直径针孔,在膜层厚度300nm时,存在不同形状误差时,衍射参考波前与理想波面的偏差。同时,针孔形状误差引入的衍射参考波前像差也进行了分析。针孔椭圆截面长轴为380nm,短轴为320nm时,衍射波面误差约为0.9e-3λ。

关键词：光学检测点衍射干涉仪矢量衍射波前分析