近年來,薄膜結(jié)構(gòu)因其具有較小的特征尺寸和在光、電、磁、熱和力學等方面表現(xiàn)出的獨特性質(zhì)而受到了廣泛的關(guān)注,也在傳感器、致動器、諧振器等眾多關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件的設(shè)計中獲得越來越多的應(yīng)用。同時,不同場合的薄膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也對薄膜微結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)提出了更高的需求。本文針對紫外納秒脈沖激光在薄膜結(jié)構(gòu)加工中的相關(guān)技術(shù)進行了研究。論文完成的主要工作有:（1）對激光與被加工材料之間的相互作用機理進行了分析,研究了材料對激光的反射與吸收的過程,使用雙溫模型分析了激光脈沖在材料內(nèi)部的熱傳導過程,依據(jù)激光能量的高斯分布模型定量分析了激光脈沖能量與加工點直徑的關(guān)系,研究了適用于薄膜結(jié)構(gòu)的激光脈沖加工技術(shù)。（2）優(yōu)化設(shè)計了紫外納秒激光加工系統(tǒng)。其中,運動控制系統(tǒng)采用PMAC運動控制板卡為核心實現(xiàn),PMAC通過數(shù)字擴展卡發(fā)送信號到電機驅(qū)動器,進而控制三維位移臺的移動;優(yōu)化了光路機械結(jié)構(gòu),包括激光的傳導、準直和聚焦。同時,編寫了基于MFC框架的上位機軟件,并使用多線程進行了優(yōu)化。（3）針對薄膜結(jié)構(gòu)Z向加工精度要求高的特點,研究了適用于紫外納秒激光焦斑的位置定位算法和自動聚焦算法。位置定位算法通過識別亮點區(qū)域,結(jié)合灰度重心... 

【文章來源】：天津大學天津市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 脈沖激光加工技術(shù)
    1.2 薄膜結(jié)構(gòu)加工技術(shù)研究進展
    1.3 課題研究的意義和主要內(nèi)容
第2章 薄膜結(jié)構(gòu)紫外納秒激光脈沖加工機理研究
    2.1 激光與材料的相互作用
    2.2 薄膜結(jié)構(gòu)激光脈沖加工技術(shù)
    2.3 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
    3.1 紫外納秒脈沖激光器
    3.2 運動控制系統(tǒng)
    3.3 光路機械系統(tǒng)
    3.4 上位機軟件設(shè)計
    3.5 輔助加工設(shè)備
    3.6 本章小結(jié)
第4章 位置定位算法與自動聚焦算法
    4.1 位置定位算法
    4.2 自動聚焦算法
    4.3 局部自動聚焦算法
    4.4 本章小結(jié)
第5章 薄膜結(jié)構(gòu)加工實驗
    5.1 自動聚焦算法實驗
    5.2 激光器標定
    5.3 影響加工效果的參數(shù)
    5.4 銅膜加工實驗
    5.5 碲鎘汞薄膜加工實驗
    5.6 激光光束的參數(shù)估計
    5.7 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于高斯擬合的條紋管成像激光雷達目標重構(gòu)[J]. 袁清鈺,牛麗紅,胡翠春,吳磊,楊鴻儒,俞兵.  光子學報. 2017(12)
[2]靜態(tài)顯微光譜成像系統(tǒng)的研制[J]. 齊敏珺,王新全,于翠榮,潘冬寧,夏瑋瑋.  光學精密工程. 2015(05)
[3]飛秒激光整形脈沖激發(fā)金膜的超快熱弛豫特性[J]. 楊青,杜廣慶,陳烽,吳艷敏,司金海,侯洵.  中國激光. 2014(05)
[4]霍夫變換算法在圓心視覺定位中的應(yīng)用研究[J]. 焦圣喜,肖德軍,闞一凡.  科學技術(shù)與工程. 2013(14)
[5]高靈敏度鉑薄膜熱敏電阻器精細刻蝕技術(shù)研究[J]. 姜國光,王震,張洪泉,王大興.  傳感器與微系統(tǒng). 2013(03)
[6]基于MSComm控件串口通信的實現(xiàn)[J]. 章輝,葉建芳,葉建威.  電子測量技術(shù). 2011(08)
[7]納秒脈沖激光對316L不銹鋼微拋光效果的影響[J]. 張峰烈,傅星,劉春陽.  納米技術(shù)與精密工程. 2011(04)
[8]納秒脈沖激光照射對多壁碳納米管薄膜形貌的影響[J]. 孫鳳鳴,步偉艷,王慧,薛濤,姚琲,傅星,崔屾.  納米技術(shù)與精密工程. 2010(04)
[9]適合于納秒激光微加工的壓電陶瓷微位移平臺[J]. 張蓉,傅星.  機械與電子. 2010(05)
[10]激光微加工系統(tǒng)及其控制單元的研究[J]. 鄔泳,傅星,劉春陽,孫鳳鳴,胡小唐.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2009(11)

博士論文
[1]納米尺度薄膜的制備及其光學性質(zhì)的橢偏研究[D]. 高尚.山東大學 2013
[2]基于AFM的一維納米材料操縱及力學特性測試技術(shù)[D]. 吳森.天津大學 2012
[3]金屬材料納秒紫外脈沖激光微拋光理論與技術(shù)的研究[D]. 張峰烈.天津大學 2011
[4]納秒脈沖激光誘導單晶硅材料熒光效應(yīng)的研究[D]. 劉春陽.天津大學 2012
[5]多孔薄膜激光誘導損傷機制研究[D]. 黃才華.武漢理工大學 2010
[6]HgCdTe脈沖激光損傷機理及等離子體特性研究[D]. 陳傳松.山東師范大學 2007

碩士論文
[1]1064nm固體激光薄膜損傷閾值的研究[D]. 張蕾.中國科學院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2016
[2]基于光熱偏轉(zhuǎn)法的激光薄膜損傷識別研究[D]. 韓錦濤.西安工業(yè)大學 2015
[3]碲鎘汞表面處理工藝研究[D]. 蘭添翼.中國科學院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2015
[4]紫外納秒激光直寫銅膜微結(jié)構(gòu)的研究[D]. 徐東.天津大學 2014
[5]工業(yè)型掃描探針顯微平臺樣品粗定位技術(shù)研究[D]. 萬建峰.天津大學 2014
[6]紫外納秒激光誘導前向轉(zhuǎn)移技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 劉明艷.天津大學 2013
[7]基于圖像處理的自動聚焦理論研究[D]. 王家川.重慶大學 2012
[8]數(shù)字式多功能激光加工系統(tǒng)的研究[D]. 楊恒宗.天津大學 2006



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