陈驰
- 作品数：9 被引量：36H指数：4
- 供职机构：华中光电技术研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金吉林省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学电子电信机械工程更多>>
- 利用小周期蛾眼结构提高红外材料抗反射特性的研究
- 2018年
- 在亚波长区(λ/n<Λ<λ)具有较低反射率和零级透射率,然而在小周期区(Λ<λ/n)具有低反射率和透射率。因此,基于严格耦合波分析(RCWA)理论,以硅基底仿生小周期蛾眼微纳结构为例,设计并分析了针对该结构反射率及透射率的影响因素,如占空比、刻蚀深度、周期等,并给出了最优化参数组合。在制作过程中采用电子束刻蚀及剥离技术进行掩模图形的光刻,然后经过反应离子刻蚀得到所需深度。最后,应用原子力显微镜进行结构形貌表征,红外光谱仪测试得到该结构反射率在7%左右,透射率约为69%~93%。
- 董亭亭陈驰王海涛耿安兵付跃刚
- 关键词：反射率
- Si衬底表面圆柱形抗反射周期微结构的设计及制作被引量：6
- 2016年
- 应用严格耦合波分析方法(RCWA),在本征硅片衬底表面设计并制作了一种圆柱形抗反射微结构元件。通过MATLAB软件模拟仿真确定其最优参数组合,使反射率设计值为3%。应用二元曝光技术和反应离子刻蚀技术制作了单面和双面的圆柱形微结构,根据结果得到射频功率、气体流量及工作气压对微结构侧壁陡直度及形貌具有很大影响。还分析比较了形状(t为实际柱顶面直径与底面直径之比)与反射率的关系。采用热场发射扫描电子显微镜对该结构进行形貌表征,综合显微成像红外光谱仪对反射率进行测量。实验结果:制作了单面、双面微结构与无结构本征硅片反射率做比较双面圆柱形微结构的抗反射效果最好,反射率达8%左右,基本达到抗反射设计要求。
- 董亭亭付跃刚陈驰张磊马辰昊赵玄
- 关键词：反应离子刻蚀反射率
- 光机热集成方法的红外系统应用被引量：4
- 2019年
- 红外光学系统在军事、航空航天、民用等领域应用越来越广,系统面临的外界环境复杂多变。只用光学分析软件来评估系统性能的传统方法不仅无法综合考虑不同材料间耦合影响,也不能较为准确地描述热物理梯度场,因此对结果的精确性分析略显不足,而光机热集成分析是综合多物理场作用的有效方法,涵盖了光学、机械、热学三个方向对系统性能的影响因素。通过研究Zernike多项式拟合算法,编制了学科间的数据转换程序,实现了分析模块间的数据传输,并在热不敏红外系统的设计过程中采用光机热集成分析方法得到高低温工况下的光学系统传递函数,为指导系统设计改进、提高系统性能提供了有力的理论依据。
- 吴卫白瑜陈驰
- 关键词：红外系统光机热集成分析ZERNIKE多项式波面拟合
- 仿生蛾眼抗反射微纳结构衍射特性研究被引量：3
- 2017年
- 通过分析仿生蛾眼抗反射阵列周期对反射率和透射率的影响,获得了波长与周期之比与反射波能量和零级透射波能量直接相关,分界线符合±1级衍射倏逝条件。在亚波长区具有低反射率和低零级透射率,而在小周期区具有低反射率和透射率。并且通过引入微结构顶面与底面直径之比圆锥度系数概念来表征微结构形状,从而能够分析圆锥形、圆台形、圆柱形仿生蛾眼微纳结构之间不同形状过渡的变化趋势,进而实现了制备微纳结构形状的误差分析。
- 董亭亭陈驰熊涛耿安兵付跃刚
- 关键词：衍射特性
- 圆锥形仿生蛾眼抗反射微纳结构的研制被引量：7
- 2017年
- 采用时域有限差分(FDTD)法对中红外波段(3~5μm)硅基底的圆锥形仿生蛾眼微纳结构进行了仿真模拟。通过对微纳结构占空比、周期和刻蚀深度等参数的分析,获得了具有良好抗反射特性的微纳结构的组合参数。为了更好地指导实际加工,对不同参数进行了公差分析。制作中应用二元曝光技术和反应离子刻蚀技术在硅基底上制备得到该圆锥形仿生蛾眼微结构,并且使用热场发射扫描电子显微镜得到了该微结构的表面形貌图。采用红外成像光谱仪对单面微结构的测试结果表明,仿生蛾眼微结构的反射率在中红外波段约为5%。
- 郭旭东董亭亭付跃刚陈驰温春超
- 关键词：反射率时域有限差分法反应离子刻蚀
- 光致热效应的光机热集成分析方法被引量：8
- 2015年
- 在光机热集成分析过程中,引入非序列光线追迹,分析复杂光源条件下光学系统内光致热效应,利用有限元分析方法求解光学元件温度场分布及表面面型变化,构建基于Zernike多项式的基底函数对梯度折射率场进行精确拟合,进而分析得到系统的光学性能。拟合过程中通过使用对Zernike多项式赋权值的方法避免了结果的非对称性。最后以大功率激光准直扩束镜为例,进行了系统的光机热集成分析,并给出分析结果,说明了该分析方法的有效性与通用性。
- 陈驰董亭亭潘海俊
- 关键词：光机热集成分析有限元分析
- 锗衬底表面圆柱形仿生蛾眼抗反射微结构的研制被引量：14
- 2016年
- 采用严格耦合波分析方法研究了长波红外波段锗基底的圆柱形周期阵列仿生蛾眼抗反射微结构的衍射特性,并进行理论分析和模拟仿真验证。重点分析了周期、深度、占空比和整体面型轮廓等参数对微结构抗反射特性的影响,得出具有较好抗反射效果的结构组合参数。采用二元曝光技术和反应离子刻蚀技术在锗基底上制备该亚波长周期微结构。通过热场发射扫描电子显微镜对微结构表面形貌进行表征,并应用红外成像光谱仪在长波红外波段分别对双面抛光锗片、单面微结构和双面微结构进行测试对比,结果显示在8~12μm范围内双面微结构的反射率小于8%,基本达到设计要求。
- 董亭亭付跃刚陈驰张磊马辰昊
- 关键词：光学设计
- 中红外波段仿蛾眼表面高斯面形抗反射微纳结构优化被引量：1
- 2017年
- 基于严格耦合波分析理论,设计中波红外波段3~5μm的仿生蛾眼表面高斯面形周期阵列抗反射微纳结构,用三维有限时域差分法进行仿真模拟优化,分析了结构阵列周期、占空比、刻蚀深度对反射率和透过率的影响,比较高斯面形、抛物面形、圆锥形结构模型抗反射效果,给出了最优化参数组合。分析了加工过程中周期、占空比和刻蚀深度以及外部形状轮廓偏差对蛾眼微纳结构的影响,给出了在要求抗反射效果下允许的结构参数公差尺寸范围和建议加工尺寸,结果得到的抗反射结构反射率低于3%~5%,透过率高于90%。
- 温春超董亭亭付跃刚陈驰郭旭东
- 关键词：公差分析
- 红外探测器100%占空比的方形孔径球面微透镜阵列的研制被引量：1
- 2016年
- 为了避免由于红外探测器焦平面阵列存在占空比导致系统光能损失的影响,设计并制作了一种100%占空比、球面矢高8μm、周期50μm的红外石英方形孔径球面微透镜阵列。应用非序列光学分析方法模拟并分析了微透镜周期结构占空比对光能利用率的影响。运用移动掩膜曝光技术和反应离子刻蚀技术制备微透镜阵列,通过显微镜和白光干涉仪对微透镜表面形貌进行表征,并分析了其面形误差。根据实验结果判断射频功率、工作气压及刻蚀气体流量工艺参数对微透镜形貌具有很大影响,经过分析确定了最佳工艺参数组合。测试结果表明:在最佳工艺参数组合条件下制作的微透镜占空比基本达到100%,红外焦平面光能效率从原来的65%提升到93%以上,说明方形孔径球面微透镜能够代替传统圆形孔径微透镜获得更高的光能利用率。
- 董亭亭陈驰付跃刚
- 关键词：微透镜阵列反应离子刻蚀
