声光可调谐滤波器的加工工艺研究

发布时间：2017-05-23 09:03

  本文关键词：声光可调谐滤波器的加工工艺研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：光谱成像技术兼备空间分辨能力和光谱分辨能力,同时也将图像分析技术和光谱分析技术紧密联系起来。近几年,光谱成像技术在军事侦察、农业生产、前沿医学等的应用远景得到了许多研究学者的青睐。声光可调谐滤波器(Acousto-optic tunable filter,简称AOTF)是一种新型分光元件,目前基于声光可调谐滤波技术的光谱成像研究还处于不断摸索中,我国在该方面的研究较晚,也没有进入实际应用阶段,仍要进行大量的研究,结合科技部国际科技合作项目要求,本文以声光可调谐滤波器的加工工艺技术作为主要研究对象,开展了相关研究。首先,结合项目的器件性能参数指标和要求,确定压电换能器的切型(X切LiNiO3),并用COMSOL软件对其进行厚度切变振动模式的仿真;研究分析制作AOTF的工艺理论作为基础,利用UNIPOL-802平面研磨抛光机对压电晶体进行研磨抛光研究,反复实验,找出满足技术要求的化学机械研磨抛光(CMP)工艺方案;确定压电层的厚度(16μm)、键合膜的结构类型(双层增透膜)和厚度参数,鉴于键合膜层材料的种类和厚度均不相同,并且根据膜层特性,确定真空镀膜的方式和工艺条件,实验得到真空镀铬、镀金、镀铟的工艺参数。由于压电层特别薄而且对厚度误差要求较高,真空压合后形状比较特殊,不能进行直接减薄,针对此问题,提出并设计了一种用于晶体化学机械研磨减薄的夹具和方法,经该结构和方法进行校准减薄后的压电晶体厚度16.055μm,厚度误差0.734μm。经过该套工艺参数得到的实验结果满足项目的需求,为声光可调谐滤波技术的实际应用起到良好的促进作用。
【关键词】：声光可调谐滤波器 光学工艺 真空镀膜 研磨抛光
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN713
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 选题背景及研究目的及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 声光可调滤波器的国内外研究现状10-11
• 1.2.2 化学机械研磨工艺的国内外研究现状11-12
• 1.2.3 真空镀膜工艺的国内外研究现状12-14
• 1.3 课题来源及研究内容14-15
• 2 制作声光可调滤波器的理论分析15-29
• 2.1 AOTF的物质基础15-20
• 2.1.1 二氧化碲的慢切变波简介16-19
• 2.1.2 铌酸锂晶体压电性能19-20
• 2.2 平行动量匹配条件20-21
• 2.3 AOTF工作原理21-22
• 2.4 化学机械研磨抛光原理22-24
• 2.4.1 定偏心平面加工原理23
• 2.4.2 CMP加工原理23-24
• 2.5 真空镀膜原理24-28
• 2.5.1 真空电阻蒸发镀膜工作原理24-27
• 2.5.2 磁控溅射镀膜工作原理27-28
• 2.6 本章小结28-29
• 3 晶体定向和研磨抛光工艺29-36
• 3.1 压电晶体定向29-30
• 3.1.1 振动模态选择29-30
• 3.1.2 切型选择30
• 3.2 晶体的研磨抛光工艺30-35
• 3.2.1 抛光液的磨料浓度的影响31
• 3.2.2 抛光液的pH值的影响31-33
• 3.2.3 抛光盘转速的影响33
• 3.2.4 压力的影响33-34
• 3.2.5 工艺参数及实验结果34-35
• 3.3 本章小结35-36
• 4 真空镀膜压合和压电换能器减薄工艺36-50
• 4.1 压电换能器膜层参数计算36-39
• 4.2 真空镀铬工艺39
• 4.3 真空镀金工艺39-41
• 4.4 真空镀铟压合工艺41-42
• 4.5 压电晶体减薄工艺42-49
• 4.5.1 减薄夹具设计和校准方法的选择42-47
• 4.5.2 工艺参数及减薄结果47-49
• 4.6 本章小结49-50
• 5 总结与展望50-51
• 5.1 本文研究工作总结50
• 5.2 进一步的工作和建议50-51
• 参考文献51-55
• 攻读硕士期间发表的论文及专利55-56
• 致谢56-57

【参考文献】

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本文编号：387429