检索结果-南通市图书馆

作者：郭庆大连理工大学

学位级别：硕士

本文采用微纳偏振敏感阵列模拟沙蚁复眼的构想,仿造沙蚁复眼结构设计制作微型偏振器,使具有高灵敏度、高精度、低功耗、微体积的仿生视觉传感器的研制成为可能。主要研究内容为金属光栅偏振器的设计仿真及加工工艺的研究。这种偏振器件... 详细信息

本文采用微纳偏振敏感阵列模拟沙蚁复眼的构想,仿造沙蚁复眼结构设计制作微型偏振器,使具有高灵敏度、高精度、低功耗、微体积的仿生视觉传感器的研制成为可能。主要研究内容为金属光栅偏振器的设计仿真及加工工艺的研究。这种偏振器件的研究为微纳导航系统的实现奠定了基础。针对仿生微纳导航系统敏感波段38～520nm的要求,采用严格耦合波理论设计了一种新型透射式金属光栅偏振器。在垂直入射条件时,入射波长为450nm,本文设计的光栅的TM透射效率大于62.8%,消光比大于474。数值计算和理论分析表明,本文设计的金属光栅偏振器是一种宽带宽、高TM透射效率和高消光比的偏振器件。建立了金属铝光栅表面具有氧化层的的模型,分析了氧化层对偏振光栅性能的影响。此外,利用严格耦合波理论分析了方向误差和面形误差对亚波长光栅透射效率的影响。采用有限元方法并借助ANSYS软件对热压印过程中聚合物填充过程进行模拟,并且对影响聚合物填充过程的因素进行分析,详细分析了深宽比、凹槽宽度、占空比对聚合物变形的影响。同时对热压印中的降温过程进行分析。在脱模过程中,聚合物温度位于玻璃转化温度附近时,采用Maxwell模型表示聚合物的机械性能。详细分析了PMMA高度、摩擦系数对脱模的影响。数值计算结果表明,高度的降低,摩擦系数的减小能够有效的降低脱模时的等效应力。

关键词：金属光栅偏振器严格耦合波理论热压印聚合物

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亚波长金属光栅偏振器设计

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纳米技术与精密工程 2007年第4期5卷 269-272页

作者：孟凡涛褚金奎韩志涛赵开春大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室

针对仿生微纳导航传感器敏感波段380～520nm的要求，基于严格耦合波理论，设计了一种适用于蓝紫光波段的金属光栅偏振器，并应用等效介质理论直观地分析了金属光栅偏振器的工作原理．所设计的金属光栅偏振器与传统的金属光栅偏振器的不... 详细信息

针对仿生微纳导航传感器敏感波段380～520nm的要求，基于严格耦合波理论，设计了一种适用于蓝紫光波段的金属光栅偏振器，并应用等效介质理论直观地分析了金属光栅偏振器的工作原理．所设计的金属光栅偏振器与传统的金属光栅偏振器的不同之处在于：在基底和金属线栅之间增加了氟化镁薄膜，并且刻蚀一部分氟化镁薄膜．在垂直入射条件下，在整个可见光波段，金属光栅偏振器TN透射效率大于61．5％，消光比大于370；数值计算和理论分析表明，所设计的金属光栅偏振器是一种宽带宽、高TN透射效率和高消光比的偏振器件．

关键词：亚波长光栅金属光栅偏振器严格耦合波理论等效介质理论

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面向仿生微纳导航系统的偏振器研究

面向仿生微纳导航系统的偏振器研究

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作者：张娜大连理工大学

学位级别：硕士

本文采用微纳偏振敏感阵列模拟沙蚁复眼的构想，仿造沙蚁复眼结构设计制作微型偏振器，使具有高灵敏度、高精度、低功耗、微体积的仿生视觉传感器的研制成为可能。主要研究内容为金属光栅偏振器的设计仿真与偏光膜的制作测试，这两种偏... 详细信息

本文采用微纳偏振敏感阵列模拟沙蚁复眼的构想，仿造沙蚁复眼结构设计制作微型偏振器，使具有高灵敏度、高精度、低功耗、微体积的仿生视觉传感器的研制成为可能。主要研究内容为金属光栅偏振器的设计仿真与偏光膜的制作测试，这两种偏振器件的研究为微纳导航系统的实现奠定了基础。针对仿生微纳导航系统敏感波段0.52-0.59μm的要求，基于严格耦合波理论及Gsolver软件对金属光栅偏振器的结构进行设计并优化。分析了不同光栅材料、光栅面型及光栅结构参数对TM偏振透射率及透射消光比的影响，确定了最优的光栅结构参数。所设计的光栅与传统金属光栅不同之处在于基底和光栅之间增加了氟化镁介质，在垂直入射条件下，TM偏振透射率及消光比都增大。在0.38μm～0.40μm及0.50μm～0.76μm全光波段内，TM偏振透射率都大于50％，消光比都大于170，达到了宽带宽、TM偏振透射率及透射消光比都较高的要求。采用流延法制备聚乙烯醇偏光膜，制作出具有良好偏振度和透光率的偏光膜。用Marc软件对偏光膜力学性能进行分析，建立偏光膜应力松弛模型及拉伸有限元模型，分析其应力值随拉伸比的变化情况及应力松弛现象。用紫外可见分光光度仪对偏光膜光学性能进行观察，结果表明偏光膜透光率和偏振度都随拉伸比的增大而增大。探索偏光膜光刻工艺，制作透光轴垂直的二维偏光膜，测得了良好的光学性能。这对偏光膜与光电薄膜的集成工艺有重要参考价值。

关键词：严格耦合波分析金属光栅偏振器偏光膜聚乙烯醇偏振度

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成像式仿生偏振导航装置的设计与开发

成像式仿生偏振导航装置的设计与开发

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作者：李彬大连理工大学

学位级别：硕士

随着信息时代的到来,导航技术在生产生活以及军事应用等各方面扮演着越来越重要的角色。与惯性导航、卫星导航等技术相比,天文导航具有自主性强、隐蔽性好、无误差累积、可靠性高等优点。但是其结构复杂、造价昂贵、体积庞大,所以应用... 详细信息

随着信息时代的到来,导航技术在生产生活以及军事应用等各方面扮演着越来越重要的角色。与惯性导航、卫星导航等技术相比,天文导航具有自主性强、隐蔽性好、无误差累积、可靠性高等优点。但是其结构复杂、造价昂贵、体积庞大,所以应用范围有限。现代生物学家通过实验发现,蜣螂、沙蚁等昆虫能够利用偏振视觉(对天空光偏振方向极其敏感的视觉组织、结构及其相关神经系统)感应天空光偏振分布,并通过大脑分析偏振方位来进行运动中的导航定位。这种利用天空光的仿生偏振导航方式受外界环境干扰更小,且误差不会随时间积累,拥有更广阔的发展前景。本文模仿昆虫偏振视觉结构,使用商用CMOS图像传感器和DSP数字信号处理芯片,结合微纳加工技术设计与开发了一种全新的成像式仿生偏振导航装置,它可以利用特定时间、地点天空光相对稳定的偏振分布,计算装置偏振零度参考线与子午线的夹角,输出航向角变化信息,具有更好的适应性和鲁棒性。本文内容主要有以下几个方面：首先,研究天空光偏振分布原理,分析成像式仿生偏振导航装置的工作方式,设计成像式仿生偏振导航装置的整体构架,搭建成像式仿生偏振导航装置的硬件系统。整个系统主要由长焦镜头、偏振片或金属光栅偏振器、图像传感器及数字信号处理器组成。其次,在初步完成成像式仿生偏振导航装置搭建的基础上,设计和编写成像式偏振导航装置内部嵌入式系统的工作程序,实现天空光偏振信息采集、图像数据提取、偏振方位角计算以及计算结果网络传输。然后,研究成像式仿生偏振导航算法,选择强度均匀的偏振图像区域提取象素值;引入图像滤波操作;针对微纳金属光栅偏振器,计算微纳光栅透射率比值;加入邻域补偿计算,解决过亮或过暗问题;使用六个偏振方向光强度,组成关于斯托克斯矢量的超限定方程组,求偏振方位角的最小二乘解,提高装置适应性和鲁棒性;模拟昆虫神经网络,定性测量光偏振信息。最后,室内、室外不同条件下对成像式仿生偏振导航装置的导航性能进行反复测试,室内精度-0.3-+0.5°,室外精度-1.0～+0.5°,验证成像式仿生偏振导航装置偏振导航的可行性,并根据测试表现不断修正工作程序中的相关参数,完善硬件和软件的设计方案。

关键词：偏振光导航数字信号处理器 CMOS图像传感器金属光栅偏振器

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