2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、1畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)光柵光閥新結(jié)構(gòu)的光學(xué)性能分析光柵光閥新結(jié)構(gòu)的光學(xué)性能分析一、選題的背景與意義一、選題的背景與意義光柵光閥(Gragtinglightvalue,GLV)是一種基于微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)工藝的一種新型器件光調(diào)制器利用其表面具有的可選擇的變形部分(可動(dòng)光閥)提供衍射光柵。GLV技術(shù)由斯坦福大學(xué)教授DavidBloom及其研究組于1992年發(fā)明,1994年成立了SLM公司

2、(現(xiàn)為Cypress公司子公司)來推廣這一技術(shù)的應(yīng)用。GLV技術(shù)可提供高速度、高可靠性,并可通過大批量生產(chǎn)來獲得低成本。GLV技術(shù)提供了完成光的開關(guān)、調(diào)制和衰減的一種可靠方法。基于GLV技術(shù)的器件同時(shí)結(jié)合了高速度、高精度、高可靠性和容易制造等特點(diǎn),已經(jīng)在仿真、顯示、直接制版和光通信等要求苛刻的市場(chǎng)領(lǐng)域中得到了實(shí)際應(yīng)用和驗(yàn)證。目前更多新應(yīng)用正在開發(fā)之中。早期的GLV結(jié)構(gòu)和制作材料比較簡(jiǎn)單,其典型結(jié)構(gòu)主要由3根可動(dòng)梁(或稱輻條)和3根固定梁

3、交叉相間組成像素陣列,再與一塊基底組成??蓜?dòng)梁的材料為SiN2,基底材料為硅,基底與可動(dòng)梁之間鍍上一層反射材料(空氣層),如鋁膜。為了在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件下盡可能的滿足較小黑區(qū)范圍,提高光學(xué)效率的要求,并且盡可能的簡(jiǎn)化制造工藝,改進(jìn)了傳統(tǒng)GLV結(jié)構(gòu),產(chǎn)生了光柵光閥的新結(jié)構(gòu)。光柵光閥結(jié)構(gòu)仍然由基底、可動(dòng)梁、固定梁以及金屬鋁層組成。但是這種光柵光閥結(jié)構(gòu)中固定梁的材料不是傳統(tǒng)光柵光閥中的氮化硅,而是蒸鍍的鋁膜;初始狀態(tài)下固定梁和可動(dòng)梁也不同時(shí)懸空在

4、同一平面上,而是緊貼著基底表面,固定梁與可動(dòng)梁之間的初始高度差就是空氣層(被掏空的犧牲層)厚度。在制作過程中,可動(dòng)梁與固定梁并非同步制作,而是先用光刻、離子刻蝕、化學(xué)腐蝕等工藝淘空犧牲層完成可動(dòng)梁的懸空結(jié)構(gòu),再蒸鍍鋁層完成固定梁的制作。這樣分層的結(jié)構(gòu)一方面有效的提高了器件工作區(qū)的填充因子數(shù)值,減小了可動(dòng)梁與固定梁之間的黑區(qū)范圍,從而提高了衍射效率;另一方面簡(jiǎn)化了器件的制3光柵光閥工作時(shí)的光學(xué)簡(jiǎn)圖如圖1所示。圖1光柵光閥光學(xué)簡(jiǎn)圖其中和分別

5、為入射角和衍射角,光柵的周期為Λ,可動(dòng)梁與固定梁之0?i?間的高度差為h。由夫瑯禾費(fèi)衍射理論以及光柵的周期性可以得到:?????????10NnperiodjkpxjkpxdxFeCepEn?????????periodjkpxjkpjNkpdxFeCee11式中E是衍射復(fù)振幅,C是歸一化常數(shù),是光柵的傳遞函數(shù),是入射光F?波長(zhǎng),是波矢量,,N是光柵的周期數(shù),F(xiàn)是一個(gè)周??2?k0sinsin????ip期內(nèi)的傳遞函數(shù)。圖2和圖3是光柵

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