利用Talbot效应实现图像振幅相减的一种方法

本文提出了在相干会聚光照明下利用光栅的Talbot自成像效应实现图像振幅相减的一种方法.文中对这种方法的原理进行了理论分析,并给出与理论一致的实验结果.     

反向脉冲传递法——扩展白光干涉现象研究 Ⅱ.Lau效应和光栅成像

本文用反向脉冲传递法分析了扩展白光照明下的光栅成像现象,即一个光栅被另一光栅成像的过程,进而分析了Lau效应,其优点是:分析方法简单,物理意义明确,解释完整。     

基于散斑照明的成像分辨率研究

照明方式对光学成像系统的分辨率有重大影响。从光场的相干性理论出发,研究了影响多帧散斑照明下一阶自相关成像和强度涨落二阶自相关成像分辨率的主要因素。理论和数值模拟结果表明,辐照于物面上的散斑横向相干长度大小与一阶自相关成像和强度涨落二阶自相关成像的分辨率呈非单调关系。此外,与传统非相干成像相比,一阶自相关成像和强度涨落二阶自相关成像仅能轻微地提高成像分辨率,而强度涨落二阶自相关成像只是对一阶自相关成像的结果起锐化作用,并不能进一步提高成像分辨率。     

远程照明系统眩光效应分析

眩光效应是影响照明系统使用效果的重要因素。首先建立了眩光效应的评估模型,对某远程照明系统进行实际建模仿真及定量分析,计算了其眩光效应的理论值。分析了人眼视觉仿真模式并使用逆向追迹算法对系统的人眼视觉效果进行仿真,最后对不同视角、不同昼夜背景环境、不同观察距离仿真了人眼观察照明系统的实际眩光效果。对某实际远程照明系统的仿真结果表明其眩光值G_R小于30,眩光效应较为严重,并使用软件仿真验证了理论分析的结果。提出的分析方法对照明系统眩光效应评价及判断给出了可视化的评判方法。在照明系统的设计领域有应用前景。     

离轴照明下依赖于入射角度的矢量霍普金斯公式

应用矢量电磁场理论和波导模型推导出离轴照明下的矢量霍普金斯公式,与传统的标量霍普金斯公式不同之处在于引入了入射角及入射方位角. 通过仿真实际投影光刻工艺下三维掩模的成像效果,分析了最佳入射角范围,讨论了离轴照明时入射角对最终成像质量的影响. 关键词： 光学光刻 矢量霍普金斯公式 矢量电磁场理论 离轴照明     

光栅成像反射莫尔干涉术

利用光栅成像效应可构成一种光栅成像反射干涉仪。配合莫尔技术,在自成像平面可获得表征镜状表面试件离面位移一阶偏导等值线的反射莫尔条纹。并给出了这种干涉术的理论分析及实验例证。     

用反向调制照明法分析光栅成像效应

提出了用反向调制照法明分析光栅成像效应的观点，研究了光栅系统的反向衍射干涉效应，成功地揭示了泰伯效应与劳效应的内在联系，并在白光双光栅衍射干涉的“消色效应”的基础上获得了白光扩展光源照明下白光光栅成像效应和具有实用意义的四光栅干涉系统。     

光学系统中的光栅衍射自成像现象:广义的Talbot效应

本文基于菲涅耳-克希霍夫(Fresnel-Kirchhoff)积分推导了在菲涅耳(Fresnel)近似下,光栅在光学系统中的衍射自成像现象:广义的Talbot效应。并把几何成像归结为Talbot成像的一个特殊情况。依据广义Talbot公式,讨论了在平行光、球面波照明时,光栅的衍射自成像特点。最后,用干涉观点解释了光学系统中的衍射自成像现象。     

极紫外投影光刻掩模阴影效应分析

极紫外（EUV）投影光刻掩模在斜入射光照明条件下,掩模成像图形位置和成像图形特征尺寸（CD）都将随入射光方向变化,即存在掩模阴影效应。基于一个EUV掩模衍射简化模型实现了掩模阴影效应的理论分析和补偿,得到了掩模（物方）最佳焦面位置和掩模图形尺寸校正量的计算公式。掩模（物方）焦面位置位于多层膜等效面上减小了图形位置偏移;基于理论公式对掩模图形尺寸进行校正,以目标CD为22 nm的线条图形为例,入射光方向变化时成像图形尺寸偏差小于0.3 nm,但当目标CD继续减小时理论公式误差增大,需进一步考虑掩模斜入射时整个成像光瞳内的能量损失和补偿。     

基于相移结构光照明的浮雕成像技术研究

详细介绍了一种基于相移结构光照明的浮雕成像技术,对该成像技术的原理和成像特性进行了实验研究,并采用相移结构光照明的方法实现彩色浮雕成像。实验中,将多幅相移正弦条纹光场斜投射到被拍摄物体上,数码相机依次拍摄被照明的物体,再利用拍摄到的多幅相移图像,通过计算的方法重建出所需要的图像。理论分析和实验结果表明,相移结构光照明成像技术能有效地消去环境不均匀光照的影响,获取的反射率分布图像只与结构光照明有关,突显了斜投射照明所形成的阴影,图像的明暗变化反映出物体表面的法线变化,因而在视觉上形成了明显的浮雕效果。     

Lau effect: OTF theory

The Lau effect is an interference phenomenon involving two gratings and incoherent illumination. Here the Lau effect is described in terms of the OTF theory. It is shown that this analysis is equivalent to that given in terms of coherence theory.     

任意周期性物体的扩展Lau效应:基于部分相干传递函数的分析

本文基于自由空间的部分相干传递函数对效应提出了新的解释模型,给出了描述Lau条纹强度分布的普遍公式,它适用于任意周期性的振幅或位相型物体,对于几种典型周期性物体分析了Lau条纹产生的条件及输出强度.给出了不同周期的矩形光栅产生Lau效应的实验结果.     

平面周期物体的Lau效应

基于部分相干理论中交叉谱密度函数的概念研究了平面周期物体的Lan效应文章导出了平面物体Lau像光强分布式,求得了平面周期物体的Lau像光强分布及其Lau成像条件,并进行了实验验证,给出了实验结果.     

方位调制相位光栅Lau效应理论及实验研究

本文根据部分相干理论研究了方波调制相应光栅的Lau效应,在实验中观察到了理论所预言的高对比度Lau条纹.     

Lau fringes and subjective refraction

Lau fringes formed in the far field of a pair of gratings illuminated by spatially incoherent light are known to disappear when one grating is rotated slightly (+/-3 degrees ) with respect to the other. We observed that a cylindrical lens that was appropriately rotated could restore the high-contrast Lau fringes by bringing together the rays that are coherent with respect to each other. We have developed a new refractometer based on this phenomenon, the details of which are presented. Measurement of the cylinder power and axis of the human eye is possible with good accuracy and repeatability with this instrument.     

3-光栅系统的干涉效应

本文用部份相干的观点提出并研究了三个独立光栅串联排列系统的干涉效应。用模糊函数导出了干涉条纹光强分布为三个光栅等效函数的联合卷积-相关积分。给出了条纹存在的光栅间距离和周期比条件。随光源光栅狭缝宽度的变化相应产生相干的Talbot效应、部份相干效应和非相干的Lau效应。部份相干条纹的波形随光栅的平移而变化。最后给出了实验验证。 关键词：     

On the spectra selectivity of Talbot and Lau effects

The locations of self-reproduction planes in the Talbot effect and the distance between coherence peaks in the Lau effect are functions of the radiation wavelength. This fact can be used to develop new methods for spectral investigations. Below, we estimate the spectral selectivity of Talbot and Lau effects and compare it with the resolving power of traditional spectrographs with diffraction gratings.     

利用双光栅Lau效应测量透镜焦距

根据计量光栅的特点，可以利用双光栅效应测量透镜焦距．本文简述了利用双光栅Lau效应测量透镜焦距的实验原理、实验装置及测量方法，并计算了测量结果的不确定度．     

ANALYSIS OF THE GENERAL EFFECTS IN DOUBLE-GRATING DIFFRACTION-INTERFERENCE SYSTEM

Based on the ambiguity function, the optical phenomena of the double-gearing diffraction-interference system are analysed with partially coherent illumination. Different patterns are observed on the observation plane when the optical elements are placed in their proper positions. Detailed discussions on the two extremes of coherence are given. Conclusions could be obtained about the Lau effect, the generalized Lau effect, the incoherent grating-lens imaging, the Talbot effect, the joint-Talbot effect and the generalized joint-Talbot effect. Some special cases are also verified by experiments.     

Lau effect and noncoherent processing

The Lau effect has been discussed from various points of view. In this paper, a new geometrical approach for the Lau effect is presented. This approach also shows the paradoxical result of Gori which has been obtained from coherence theory. Based on the present analysis, the two gratings are used to modify a noncoherent system as a coherent multichannel system An experimental result is shown for the edge enhancement.