PDMS微小流路微加工技术的研究

PDMS（Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷）微小流路的微加工技术,由于具有加工周期矩,加工成本低,可进行批量生产,易获得高深度比的微小结构等特点,日益成为微小流路加工技术中一个研究热点,对PDMS微小流路的特性进行了分析,实验结果表明,该方法完全适用于μTAS系统及其他生物化学分析仪器中微小流路的加工。     

自聚焦透镜在传感应用中的研究进展

分析了自聚焦透镜的性能,并就自聚焦透镜在耦合系统,准直系统,成像系统,窥镜系统,测量系统和干涉系统等应用研究,最新动态及存在的问题进行了探讨,指出了自聚焦透镜上于自身的特点而将在光通讯技术,生命科学,测量科学和材料科学等领域中成为研究的热点和得到广泛的应用。     

光学显微三维测量解耦合准则

光学显微三维测量耦合效应是指沟槽或台阶样品高度测量准确性受横向周期影响产生原理误差的现象。采用卷积不相关原则和有限能量损失原则,分别建立了薄样品和深沟槽样品光学显微三维测量的解耦合模型,揭示了被测样品特征参数与光学仪器表征能力之间的关联关系。与现有W/3准则相比,光学显微三维测量解耦合准则能够客观反映光学仪器表征能力受样品结构差异变化的影响,指示高度测量解耦合评定的示值区域,预见高度测量原理误差产生,为沟槽或台阶样品三维结构表征提供了一种新的计量评定准则。     

基于滤波的准直光束漂移反馈补偿方法研究

针对光束漂移对超精密激光准直测量影响大且其 难以从实际测量信号中有 效提取的问题,提出一种基于滑动均值滤波的准直光束漂移反馈补偿方法。方法通过滑动均 值滤波器抑制干扰噪声影响,从实际微弱检测信号中有效提取出其中的光束漂移成分及其 变化趋势,并将其作为反馈量;进而利用压电偏转 镜对光束漂移量进行实时反馈补偿,以抑制其对激光准直测量稳定性的影响。实 验结果表明,经本文方法补偿的激光器出射光束在140s内1m准直距 离处,光束漂移量标准 差X方向从2.66×10－8 rad下降 到4.13×10－9 rad,Y方向从1.74×10－ 8 rad下降到3.97×10－9 rad,有效地提高 了激光准直测量光束的方向稳定性。     

基于斜拉涂胶法光学胶膜厚度的精确模型

提出一种斜拉涂胶法。此方法增加了角度控制因子，使得胶膜的厚度更易控制。采用流体力学理论对斜拉涂胶的力学机理进行分析，建立定常流动条件下和非定常流动条件下，斜拉涂胶的数学模型，最终得到胶膜厚度与胶液粘度、斜拉角度、斜拉速度和胶液粘度变化规律之间的精确表达式。     

自聚焦透镜的三维相干成像特性分析

运用傅里叶光学方法，分析并推导了自聚焦透镜的三维相干成像公式。研究表明，虽然自聚焦透镜中介质折射率是径向渐变折射率分布，不同于薄透镜中的均匀分布，但是由于它的三维相干成像性质却类似于薄透镜，从而使自聚焦透镜可以在成像和光学信息处理系统中有效地代替薄透镜，实现光学系统的微型化。     

差动共焦式纳米级光聚焦探测系统的研究

为解决纳米级大范围的非接触测量问题 ,提出了基于差动式共焦显微技术的光聚焦探测系统。介绍了系统的工作原理和结构装置 ,对系统中的关键技术进行了优化设计 ,通过对共焦光路的差动设计 ,可以有效地抑制光源的噪声和漂移对测量结果的影响。初步实验结果表明 ,该系统的轴向分辨率可达 2 nm     

基于单神经元PID解耦的激光漂移量控制方法

简述了激光光束漂移量控制原理,并指出在特定方向(一维)激光光束漂移量控制过程中存在严重耦合问题。传统PID(proportionalintegralderivative)解耦控制难以很好抑制耦合现象。针对此问题,提出了应用单神经元PID解耦控制对激光漂移量控制过程中的耦合进行解耦。与传统PID解耦控制相比,本方法解耦控制的响应速度明显加快,抗干扰能力加强,可以更好地抑制系统耦合。实验表明,应用单神经元PID解耦控制后系统振荡现象基本消除,激光光束在特定方向的准直精度可以稳定在5×10-8rad。     

基于S曲线光强控制的激光直写接头光滑闭合方法

为解决传统的接头闭合方法不能兼顾对接质量和写入效率问题,提出一种基于S曲线光强控制的激光直写接头光滑闭合方法.采用由直线和圆弧组合成的光滑S曲线控制封闭结构接头处的激光强度,利用两条S曲线相加斜率渐变的特性同时实现了消除曝光量分布折角和减缓曝光量变化速率的目的,从而改善闭合区域的曝光量分布,提高接头的闭合质量.实验结果表明,采用S曲线光强控制接头闭合方法可以很好地优化对接区域的曝光量分布,增加有效过渡区域长度,在不降低加工效率的基础上,提高激光直写质量.     

基于多距离相位恢复的无透镜计算成像技术

迭代相位恢复是一种将算法优越性与成像系统相结合的计算成像技术,它将有助于显微镜的小型化与低成本化。基于多距离相位恢复的无透镜成像技术因其高分辨、大视场以及无相差等特性成为计算成像领域的一个研究热点。多距离相位恢复可通过不同衍射距离下的多幅强度图样迭代重建出样品的完整波前信息。目前,无透镜多距离成像系统存在倾斜照明、收敛迟滞、初始距离无法直接测量、真彩色成像疵病、分辨率受限等问题。文中系统地综述了国内外研究团队针对这些问题的解决措施以及最新研究进展,并给出了相对应的实验验证。