导读:本文包含了菲涅尔波带片论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:X射线波带片,ALD,FIB,衍射效率
菲涅尔波带片论文文献综述
闫美菊[1]（2019）在《基于原子层沉积技术的X射线菲涅耳波带片的研制》一文中研究指出X射线的波长短、能量高、穿透力强。X射线显微成像技术可以对物质内部进行叁维无损伤检测与成像,被用于生物医学、材料科学、集成电路等多个领域。X射线菲涅耳波带片由一系列面积相等的同心圆环组成,是X射线显微成像中聚焦和成像的核心元件。根据瑞利分辨率公式以及X射线衍射聚焦特性,它的分辨率取决于最外环的宽度,衍射效率取决于波带片的高宽比。X射线菲涅耳波带片的传统加工技术是采用电子束曝光与金属电镀的方法进行制备。随着科学研究的不断深入,X射线显微成像向高分辨、高衍射效率以及高能量波段的方向发展,分辨率逐渐逼近30 nm。基于电子束曝光的制备技术对于纳尺度与大的高宽比的结构已经逼近了技术极限。目前,全世界正在传统工艺的基础上,努力克服电子束曝光的局限性,研发高分辨高衍射效率X射线波带片的纳米加工创新工艺。本文通过在中心细丝表面采用原子层沉积(ALD)技术,沉积高精度的多层膜波带结构,然后聚焦离子束(FIB)将它切成需要的厚度,以实现任意需求的超大高宽比,主要内容分为以下叁个部分:(1)通过计算不同材料体系下X射线菲涅耳波带片的结构参数与衍射效率的关系,明确了 X射线波带片的材料选取规则,确定了四种材料体系(Al2O3/HfO2、Al203/Ir、Si02/Hf02、Al203/Ta2O5)下波带片最大衍射效率的波带片厚度,设计了能量在500eV和9keV下的软、硬X射线波带片结构,确定了 Al2O3/Hf02作为迭层材料,波带片中心丝直径为30和55 μm,环数为174和216环,每环厚度以及最外环宽度为25和40 nm。(2)探究了在单面抛光的硅片上,用ALD制备Al203、HfO2和Ta205薄膜的生长特性。利用热腐蚀法腐蚀光纤包层,制备中心玻璃光纤;用电化学腐蚀抛光制备粗糙度小的金属钨丝,作为菲涅尔波带片的中心丝。在单面抛光的硅片和细丝上制备10nm等厚迭层,利用SEM、AFM以及椭圆偏振仪表征制备工艺不受衬底材料的影响。然后以钨丝和玻璃光纤作为中心丝制备软、硬X射线波带片多层膜结构。(3)用FIB切割、抛光能量为9keV,最外环宽度40 nm的Al2O3/Hf02多层膜结构,制备X射线波带片,并检测成像性能。设计叁种不同特征的波带片样品夹具,初步检测出硬X射线波带片的衍射效率为7.8%。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01）
雷佳雨,张宇,侯春风,王玉晓[2]（2018）在《基于菲涅耳波带片的聚焦声透镜》一文中研究指出以光学菲涅耳波带片原理为基础,通过理论改进,使其适用于声波聚焦,并以此理论为基础制作了实用超声波聚焦声透镜.其设计加工方法简单,成本较低,适用频率范围广泛,声压放大效果明显,理论计算结果与实验测量结果高度吻合,作为一种超声器件,在诸多超声领域具有可观的应用前景.(本文来源于《大学物理》期刊2018年07期）
国成立[3]（2018）在《高衍射效率菲涅尔波带片的制作工艺及衍射特性研究》一文中研究指出衍射光学元件相比于折反式光学元件具有更多的设计自由度,制作公差更为宽松,可以实现平板成像。衍射元件的应用可以简化光学系统结构,减小光学系统重量,自其出现以来,就备受光学设计者的关注。衍射光学元件分为成像元件和非成像元件:成像衍射光学元件在紫外、可见光以及红外波段均有广泛的应用;非成像衍射光学元件主要用于能量收集、光强匀化以及波前整形。作为应用最广的一类成像衍射光学元件,菲涅耳波带片被广泛应用于多种光学系统:在X射线成像方面,由于几乎所有材料折射率在此波段的折射率都接近于1,无法通过折射定理对光线进行偏折从而实现成像,而基于衍射成像的菲涅尔波带片可以有效解决材料折射率受限这一问题,在X射线成像领域具有不可替代的作用;在空间望远镜应用方面,为了获得更高的对地观察分辨率需要增大传统反射式望远镜的口径,但是随着望远镜口径的增大,在给加工和检测带来了近乎苛刻要求的同时,望远镜的质量也会随着口径的增加而变大,也给发射带来了极大的挑战,相比之下,可以实现折迭展开和轻量化的菲涅尔波带片为更大口径望远镜的制作提供了一个新思路。然而,在菲涅尔波带片的众多应用中,衍射效率低成为制约其广泛使用的一个重要因素:较低的衍射效率会导致其它非工作级次作为背景光会聚在像平面上,进而导致光学系统的信噪比下降从而影响最终光学系统成像质量。因此,结合具体加工工艺展开提高菲涅尔波带片衍射效率的研究显得尤为重要。此外,在加工过程中,各种加工因素引入的加工误差会使实际加工的波带片衍射效率低于理论衍射效率,所以建立衍射模型定量分析各种加工误差对衍射效率的影响也对菲涅尔波带片的使用具有重要意义。本文从制作工艺和理论分析两个方面对具有高衍射效率的多台阶菲涅尔波带片进行了深入的研究和探索,重点研究内容主要包括以下几个方面:1.台阶数目对衍射效率的影响研究利用标量衍射理论分析了菲涅尔波带片的衍射效率与位相台阶数目的关系,在一定近似条件下,从基尔霍夫衍射积分公式和线性迭加原理出发,推导了可以计算振幅型波带片像面光场分布的表达式,并且进一步推导了多台阶结构波带片像面光场的表达式,利用该解析表达式分别模拟了不同台阶数目对衍射效率的影响。2.大口径高精度多台阶菲涅尔波带片的加工工艺研究在大口径菲涅尔波带片的刻蚀过程中,为了解决传统离子刻蚀面临的口径受限和刻蚀深度均匀性得不到保证这两个问题,本文提出了结合具有高斯型去除函数分布的点源离子束和驻留时间算法完成菲涅尔波带片的扫描刻蚀,使得刻蚀口径不受刻蚀离子源尺寸限制,大口径波带片可以通过小尺寸点源离子束的扫描完成刻蚀,刻蚀深度均匀性可以通过优化每个子孔径的刻蚀时间得到提升。通过套刻工艺结合提出的刻蚀方法完成了300mm直径的四台阶结构菲涅尔波带片的制作。设计并搭建了检测光路,对波带片的衍射效率、星点像成像以及分辨率板成像分别进行了测量实验。3.混合台阶菲涅尔波带片的制作工艺及衍射特性研究从衍射效率的角度讲,波带片最外环带的线宽越大越好,从而可以加工成更多台阶数目,获得高衍射效率。而激光直写系统存在物理加工极限,对于最外环带接近加工极限的波带片,无法加工成多台阶结构,进而限制了其衍射效率;从分辨率的角度讲,波带片的最外环带线宽越小,分辨率越高。所以为了获得高分辨率,通常需要制作环带线宽较小的波带片。在现有加工工艺加工精度不变的前提下,为了解决增强衍射效率和提高空间分辨率不可兼得这一矛盾问题,本文提出了利用混合台阶数目菲涅尔波带片最大程度地提高衍射效率,建立了混合台阶数目菲涅尔波带片的衍射模型,针对不同加工能力对其衍射效率和成像质量进行了模拟仿真。最终制作了口径为20mm、F/15的混合台阶菲涅尔波带片,并且对其衍射效率和成像质量进行了实验验证。4.加工误差对菲涅尔波带片的衍射效率影响研究建立多台阶菲涅尔波带片的加工误差模型,分别分析了套刻偏差,刻蚀深度偏差,线宽偏差对衍射效率的影响。对于菲涅耳波带片而言,由于整个口径内不同区域的线宽是变化的,所以不同区域内相对套刻偏差是变化的,因此使用不变的套刻偏差去分析整个波带片的衍射效率是不严谨的。针对这一问题,提出了综合衍射效率概念,通过数值模拟计算了不同套刻偏差对菲涅尔波带片综合衍射效率的影响。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2018-06-01）
李法虎,关勇,熊瑛,张晓波,刘刚[4]（2017）在《基于软X射线成像菲涅耳波带片精确光学传递函数的离焦图像恢复》一文中研究指出高分辨率软X射线显微成像已被广泛用于获得样品的叁维结构.然而,焦深的受限问题导致样品投影图像离焦模糊,严重影响图像质量.提出了一种基于菲涅尔波带片的光学传递函数离焦图像的恢复方法.利用这种恢复方法,恢复了Siemens star测试板的离焦图像.结果表明,基于光学传递函数的恢复方法能够去除因离焦而造成模糊现象并且恢复由离焦引起的离焦图像.而且,相关的模拟说明这种方法可以真正用于解决X射线显微成像中焦深受限问题,完成样品的叁维成像.(本文来源于《中国科学技术大学学报》期刊2017年11期）
曾威[5]（2017）在《太赫兹菲涅耳波带片透镜天线的研究》一文中研究指出太赫兹(Terahertz,THz)波频率范围为0.1THz到10THz,位于高频无线电向远红外光过渡的区域。太赫兹波在医疗诊断、材料检测、成像等方面都表现出极大的优越性,尤其是太赫兹波在无线通信领域的应用给无线通信技术带来了重大变革。而天线是任何无线通信系统不可或缺的组成部分,因此太赫兹天线具有重要的研究价值。本文将光学领域中的菲涅耳(Fresnel)波带片透镜引入太赫兹频段,在太赫兹第一大气传播窗口(320GHz到380GHz)内设计Fresnel透镜天线。为提高太赫兹通信天线的增益和定向性,设计了叁款Fresnel波带片透镜天线,分别为方形开槽介质型、井字介质型和锥形环型。首先介绍了标量衍射理论并分析了Fresnel透镜的结构,根据基尔霍夫衍射公式计算了Fresnel波带片透镜在平面波入射时的聚焦场分布;随后根据透镜天线对其初级馈源的要求选择了标准增益角锥喇叭天线作为透镜天线的馈电结构;接着分析了方形开槽介质型Fresnel透镜天线的结构和辐射性能,并讨论了全波周期、焦距比、子区数和介质基底厚度等结构参数对其增益和方向性的影响,得到了该型透镜天线的最佳结构参数,仿真结果表明该透镜天线在带宽内的增益高于26.4dB,3dB主瓣宽度小于5.1?;然后基于方形Fresnel波带片透镜提出了井字形Fresnel透镜天线,仿真分析了其辐射性能并讨论了全波周期、焦距比和介质基底厚度对其远场辐射性能的影响,仿真结果表明该透镜天线在工作频率范围内增益高于26.9dB,3d B主瓣宽度小于5.5?;接着设计了锥形环Fresnel透镜天线,对其辐射性能进行了仿真分析,从半锥角、焦距比和全波周期等方面分析了透镜天线结构参数对其辐射性能的影响,并与经典Fresnel透镜天线进行了辐射性能的对比,仿真结果表明该透镜天线增益高于28.8dB,3dB主瓣宽度小于4.4?;然后分别对上述叁款太赫兹Fresnel透镜进行了实物加工和实验测试,对测试结果和仿真结果进行了对比,并详细分析了测试误差;最后对比了叁款透镜天线的辐射性能,并与其它太赫兹天线进行了比较。综上所述,本文设计的太赫兹Fresnel透镜天线辐射性能良好,满足太赫兹无线通信系统的要求。(本文来源于《重庆邮电大学》期刊2017-04-10）
刘岚,张海涛,陈子阳,吴逢铁[6]（2015）在《贝塞尔高斯光束经菲涅尔波带片产生特殊聚焦光强分布》一文中研究指出基于衍射光学方法,研究了不同阶数的贝塞尔高斯光束经过环形菲涅尔波带片后,在波带片的焦点附近所形成光强分布。入射光束为高阶贝塞尔高斯光束,聚焦区域获得了空心光强分布,入射光束的阶数越高,空心尺寸越大;菲涅尔波带片的数目越多,空心长度越短。入射光束为零阶贝塞尔高斯光束,在聚焦区域获得了针形光束和局域空心光束。这些具有特殊光强分布的光束在激光加工以及粒子囚禁等领域有着潜在应用价值。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2015年05期）
安鸿昌[7]（2015）在《深刻蚀亚波长菲涅尔波带片聚焦特性研究》一文中研究指出二元相位和振幅菲涅尔波带片(FZP)是一种重要的平面型光学元件,它通过衍射和干涉而不是通过折射实现聚焦和成像功能。波带片可以应用在纳米光刻、光谱学、近场和远场的光学显微以及光学天线等许多方面。相位型波带片的衍射效率比振幅型波带片高,因而在可见光范围内的共聚焦显微、高分辨率光刻等大量应用中相位型波带片更具有优势。本文提出了一个相位型厚菲涅尔波带片矢量衍射解析模型。在所提出的模型中,考虑了菲涅尔波带片表面的散射以及波带片区域体内的反射和折射效应,推导出在FZP出射光瞳平面的电场分布,在衍射空间的衍射场用矢量瑞利-索莫菲衍射理论计算。利用时域有限差分(FDTD)法检验了解析模型的正确性。结果显示,在有效的刻蚀深度范围内,所提出的模型计算结果和时域有限差分模拟结果很好一致。两种方法所预测的最优刻蚀深度基本相等。因此,该解析模型对设计一个高数值孔径、短焦距和高分辨率的相位型FZP非常有用。此外,用时域有限差分方法模拟了具有衬底薄膜的二元相位亚波长菲涅尔波带片的衍射特性与照明光入射方向的相关性。模拟结果显示,在有效的刻蚀深度范围内,FZP的远场聚焦光斑的强度和大小对光束是从FZP的衬底一侧入射还是从FZP的结构一侧入射不太敏感。但是,光从FZP的结构一侧入射时的焦长大于光从衬底一侧入射时的焦长。对于两个不同的入射方向,焦长都随着刻蚀深度的增加而减小。对于一些特定的刻蚀深度,例如,在计算的FZP中刻蚀深度为700nm时,光从FZP结构一侧入射可以获得大的焦深,同时,聚焦光斑的强度和光斑的分辨率的减小在可以接受的范围内。本文的模拟结果对于FZP在显微成像和光刻等一些应用中是有用的。(本文来源于《温州大学》期刊2015-03-01）
赵艳,海福生,张耀举[8]（2014）在《用菲涅耳波带片俘获两个Rayleigh粒子》一文中研究指出提出了一个同时俘获两个Rayleigh粒子的光学俘获模型.用一束双环形拉盖尔高斯(LG10)径向偏振光入射到高数值孔径的亚波长菲涅耳波带片(SFZP)上,利用角谱理论计算波带片后的衍射场分布.结果显示,通过调节入射光的截断参数(β),在近场区和菲涅尔衍射区产生了两个绕光轴旋转对称的亮斑.两个亮斑均可以用来同时俘获Rayleigh粒子.最后讨论了俘获精度和俘获的稳定性.(本文来源于《河南大学学报(自然科学版)》期刊2014年05期）
朱艳,张耀举,赵艳[9]（2014）在《多台阶相幅型菲涅耳波带片的矢量衍射》一文中研究指出用矢量Rayleigh-Sommerfeld(VRS)衍射理论分析计算了高数值孔径多台阶相幅型菲涅耳波带片(M-SHFZP)的聚焦场分布。当线性偏振光垂直入射到M-SHFZP,结果显示:1)由于薄膜透射率随着刻蚀台阶深度发生变化,致使实际的M-SHFZP的聚焦强度小于多台阶纯相位型菲涅耳波带片(M-SPFZP)的聚焦强度,但是M-SHFZP的聚焦光斑大小基本上与M-SPFZP的相同;2)聚焦光的强度随着台阶数的增加而增加,但聚焦光斑的大小不随台阶数变化;3)对于低数值孔径的M-SHFZP,光轴上的强度呈现一个多焦点分布,但是对于高数值孔径的M-SHFZP,高级焦点的强度被大大抑制。台阶数愈多,数值孔径愈大,抑制高级次焦点的能力愈强。VRS矢量衍射理论的计算结果与时域有限差分法(FDTD)模拟结果基本一致。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2014年06期）
何如双,张斌,王振宇,陶卫东,潘雪丰[10]（2014）在《一种聚合物分散液晶菲涅尔波带片》一文中研究指出利用波长为800nm,脉宽130fs的飞秒激光在镀铝膜的玻璃基片上刻蚀出波带环图案,然后用溶致相分离法将其制备成聚合物分散液晶菲涅尔波带片.用波长为632nm的He-Ne激光对聚合物分散液晶菲涅尔波带片进行测试,结果表明:随着电压的增加该样品具有良好的光电可控性,可以实现对焦点光强的调控.在沿光轴方向上,测试到的主焦点位置与理论计算值相差小于5%,且聚合物分散液晶菲涅尔波带片在160V电压时衍射效率为10.4%,接近理论衍射效率12.1%,表明了该设计的可行性.(本文来源于《光子学报》期刊2014年09期）
菲涅尔波带片论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
以光学菲涅耳波带片原理为基础,通过理论改进,使其适用于声波聚焦,并以此理论为基础制作了实用超声波聚焦声透镜.其设计加工方法简单,成本较低,适用频率范围广泛,声压放大效果明显,理论计算结果与实验测量结果高度吻合,作为一种超声器件,在诸多超声领域具有可观的应用前景.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
菲涅尔波带片论文参考文献
[1].闫美菊.基于原子层沉积技术的X射线菲涅耳波带片的研制[D].北京交通大学.2019
[2].雷佳雨,张宇,侯春风,王玉晓.基于菲涅耳波带片的聚焦声透镜[J].大学物理.2018
[3].国成立.高衍射效率菲涅尔波带片的制作工艺及衍射特性研究[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2018
[4].李法虎,关勇,熊瑛,张晓波,刘刚.基于软X射线成像菲涅耳波带片精确光学传递函数的离焦图像恢复[J].中国科学技术大学学报.2017
[5].曾威.太赫兹菲涅耳波带片透镜天线的研究[D].重庆邮电大学.2017
[6].刘岚,张海涛,陈子阳,吴逢铁.贝塞尔高斯光束经菲涅尔波带片产生特殊聚焦光强分布[J].红外与激光工程.2015
[7].安鸿昌.深刻蚀亚波长菲涅尔波带片聚焦特性研究[D].温州大学.2015
[8].赵艳,海福生,张耀举.用菲涅耳波带片俘获两个Rayleigh粒子[J].河南大学学报(自然科学版).2014
[9].朱艳,张耀举,赵艳.多台阶相幅型菲涅耳波带片的矢量衍射[J].激光与光电子学进展.2014
[10].何如双,张斌,王振宇,陶卫东,潘雪丰.一种聚合物分散液晶菲涅尔波带片[J].光子学报.2014