發(fā)布時(shí)間：2022-10-04 23:15

　　偏振光導(dǎo)航是目前發(fā)展的一種新型導(dǎo)航技術(shù),具有不受人為干擾、無累積誤差等優(yōu)點(diǎn),已成為國內(nèi)外研究的一個(gè)熱點(diǎn)。目前偏振光導(dǎo)航傳感器樣機(jī)中使用的偏振光敏感單元大多是由多個(gè)不同偏振敏感方向的偏振片及光電探測器組成。這些分立器件帶來角度安裝誤差,并有體積大、重量重等缺點(diǎn),在航天航空應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。本文主要研究基于金屬納米光柵的集成偏振導(dǎo)航傳感器。金屬納米光柵偏振器具有體積小、重量輕、易與其他器件集成等優(yōu)點(diǎn),但對于制作多方向的金屬納米光柵陣列以及納米光柵與光電探測器的集成工藝尚存在丞待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。本論文將首先研究亞波長金屬光柵的計(jì)算理論及透射機(jī)理,然后研究其加工工藝以及與光電探測器的集成工藝；最后制作集成偏振導(dǎo)航傳感器,并進(jìn)行相關(guān)測試。本論文首先研究了亞波長金屬光柵的計(jì)算及分析方法。研究了計(jì)算亞波長結(jié)構(gòu)衍射效率的矢量衍射理論-嚴(yán)格耦合波理論。以單層亞波長金屬光柵為例對衍射效率進(jìn)行計(jì)算,并進(jìn)一步研究了亞波長金屬光柵偏振透射現(xiàn)象以及光柵參數(shù)對偏振透射影響的物理機(jī)制。借助等效介質(zhì)理論和法布里珀羅共振理論定性及定量的解釋了在優(yōu)化設(shè)計(jì)單層亞波長金屬光柵時(shí),金屬材料、光柵占空比、光柵高度及光柵面型對偏... 

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 偏振器種類與特點(diǎn)
    1.3 亞波長金屬光柵偏振器與光電探測器集成相關(guān)研究
        1.3.1 亞波長結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論
        1.3.2 亞波長金屬光柵偏振器的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 亞波長金屬光柵與光電探測器的集成工藝研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 亞波長金屬光柵計(jì)算及分析方法研究
    2.1 引言
    2.2 嚴(yán)格耦合波理論推導(dǎo)
    2.3 等效介質(zhì)理論及法布里珀羅共振理論的計(jì)算準(zhǔn)確性分析
        2.3.1 等效介質(zhì)理論的計(jì)算準(zhǔn)確性分析
        2.3.2 法布里珀羅共振理論(F-P共振理論)的計(jì)算準(zhǔn)確性分析
    2.4 單層亞波長金屬光柵偏振透射機(jī)理分析
        2.4.1 光柵金屬材料對偏振性能的影響
        2.4.2 光柵占空比對偏振性能的影響
        2.4.3 光柵高度對偏振透射的影響
        2.4.4 光柵面型對偏振透射的影響
    2.5 本章總結(jié)
3 基于納米壓印的納米光柵結(jié)構(gòu)制作工藝及應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 軟模板復(fù)制工藝
    3.3 紫外熱納米壓印制作壓印膠光柵結(jié)構(gòu)
    3.4 垂直/傾斜納米陣列結(jié)構(gòu)的應(yīng)用研究
    3.5 本章總結(jié)
4 基于多方向雙層金屬光柵偏振濾光片的偏振導(dǎo)航傳感器樣機(jī)研究
    4.1 引言
    4.2 層納米光柵偏振濾光片設(shè)計(jì)
    4.3 多方向雙層金屬光柵偏振濾光片的加工工藝
    4.4 基于多方向納米光柵偏振濾光片的偏振導(dǎo)航傳感器樣機(jī)制作及測試
    4.5 本章總結(jié)
5 金屬納米光柵與光電探測器集成工藝及集成偏振導(dǎo)航傳感器制作
    5.1 引言
    5.2 光電探測器基底結(jié)構(gòu)及集成工藝中的關(guān)鍵工藝
        5.2.1 光電探測器的清洗工藝
        5.2.2 不平基底的納米壓印工藝
        5.2.3 納米壓印中的對準(zhǔn)問題
    5.3 層金屬光柵與光電探測器基底的集成工藝
        5.3.1 小面積雙層金屬光柵與光電探測器的集成工藝
        5.3.2 大面積雙層金屬光柵與光電探測器的集成工藝
        5.3.3 集成偏振導(dǎo)航傳感器制作及測試
    5.4 單層金屬光柵與光電探測器的集成工藝
        5.4.1 各干法刻蝕工藝的前期驗(yàn)證
        5.4.2 集成工藝及集成偏振導(dǎo)航傳感器的制作
    5.5 本章總結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 后繼工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 嚴(yán)格耦合波程序
攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于矢量輻射傳輸?shù)拇髿馄窠J]. 王威,褚金奎,崔巖,支煒,陳辰.  中國激光. 2013(05)
[3]天空光偏振模式自動探測裝置[J]. 趙開春,盧皓,尤政.  光學(xué)精密工程. 2013(02)
[4]太陽光與月光對曙暮光偏振模式的影響[J]. 崔巖,高啟升,褚金奎,陳辰.  光學(xué)精密工程. 2013(01)
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[9]帶有高折射率介質(zhì)層的金屬光柵偏振器特性的研究[J]. 周云,申溯,葉燕,浦東林,陳林森.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
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博士論文
[1]納米光刻技術(shù)及其在三端結(jié)器件和納米光柵偏振器中的應(yīng)用[D]. 孟凡濤.大連理工大學(xué) 2011
[2]10納米以下圖形電子束曝光的研究[D]. 段輝高.蘭州大學(xué) 2010

碩士論文
[1]藍(lán)紫光敏感硅光電探測器的設(shè)計(jì)與制作[D]. 王晶.大連理工大學(xué) 2012
[2]仿生偏振光導(dǎo)航傳感器設(shè)計(jì)[D]. 陳文靜.大連理工大學(xué) 2010
[3]金屬光柵偏振器設(shè)計(jì)及其工藝仿真[D]. 郭慶.大連理工大學(xué) 2009
[4]面向仿生微納導(dǎo)航系統(tǒng)的偏振器研究[D]. 張娜.大連理工大學(xué) 2006



本文編號：3685943