曹晶 1,2杨文河 1,2刘泽旭 1,2陈韫懿 1,2[ ... ]林楠 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室,上海 201800
2 超强激光科学与技术重点实验室(中国科学院),上海 201800
极紫外(EUV)光刻是7 nm及以下技术节点芯片大规模量产的关键技术。随着技术节点的减小、工艺复杂性的增加,芯片的良率面临着巨大挑战。边缘放置误差(EPE)是量化多重曝光技术过程中制造图案保真度的最重要指标。EPE控制已成为多重曝光和EUV融合光刻时代最大的挑战之一。EPE是关键尺寸(CD)误差和套刻误差的结合。在EUV光刻中,光学邻近效应和随机效应是引起光刻误差的重要因素。光学邻近效应校正(OPC)可以使EPE最小化。对于最先进的技术节点,EPE通常由随机效应主导,因此需要对EPE进行建模,尤其是需要对随机效应进行严格的建模,以分析影响EPE的关键参数。选择不同的测量手段对关键参数进行测量并优化EPE是提高芯片良率的重要途径。本文首先综述了EPE在EUV光刻中的重要作用,然后讨论了OPC和随机效应、EPE模型及涉及的关键参数,并介绍了关键参数的测量方法,最后总结和展望了与EPE相关的技术。
测量 极紫外光刻光源 套刻 光学邻近效应校正 对准 
中国激光
2024, 51(7): 0701005
作者单位
摘要
1 江苏省农业科学院农业信息研究所, 江苏 南京 210014
2 江苏省农业科学院植物保护研究所, 江苏 南京 210014
3 中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101
4 江苏省农业科学院农业信息研究所, 江苏 南京 210014江苏大学农业工程学院, 江苏 镇江 212013
油菜菌核病为土传病害, 发病早期叶片无可见症状, 从植株表面很难发现。 用叶片的普通光谱图像或RGB图像无法对其进行识别。 采用高光谱图像作为监测技术, 结合深度学习模型构建油菜菌核病发病早期识别模型, 并取得了较好的识别效果。 以油菜菌核病为研究对象, 采用菌丝块接种法, 在油菜根部诱发病害。 分别于发病后第2、 5、 7、 9天采集发病油菜植株和健康植株光谱图像。 对高光谱图像去除背景、 S-G光谱曲线平滑处理、 剪切、 分割等处理后构建模型训练测试数据集。 以Resnet50深度学习模型为基础, 通过增加特征图数量, 减小第1层卷积核大小来提高模型对油菜菌核病发病早期的识别能力。 通过交叉验证、 模型结构改进前后识别能力对比、 模型泛化能力测试等, 验证了改进模型的识别能力和泛化能力。 Resnet50模型结构改进前后, 对油菜菌核病发病早期的识别正确率分别是66.79%、 83.78%和88.66%, 改进后模型的识别正确率分别提高了16.99%和4.88%, 模型的识别精度和召回率也得到很大提高。 所提出的识别模型平均识别正确率为88.66%, 精度和召回率达到83%以上, 只有对发病第7天的召回率为79.04%。 把构建的多分类模型设定为是否受病害胁迫的二分类模型, 则模型的正确率97.97%, 精度99.19%, 召回率98.02%, 同时, 模型对第9天测试集的识别正确率达到91.25%。 改进后的Resnet50模型可有效保留数据的光谱特征和局部特征, 使模型对油菜菌核病发病早期的识别能力显著提高。 该模型对发病1周内的油菜菌核病严重程度具有较好的识别能力。 对是否发病的识别能力更高, 模型识别正确率、 精度和召回率均达到97.97%以上。 模型对油菜菌核病发病早期识别具有很好识别能力和泛化能力。 因此, 该模型可综合利用高光谱图像的光谱和图像特征, 解决油菜菌核病发病早期无症状、 识别困难的问题; 也可为基于高光谱或多光谱图像的农作物病害早期识别技术的发展提供参考。
深度卷积神经网络 高光谱图像 油菜菌核病 早期诊断 Deep convolution neural network Hyperspectral imaging Sclerotinia stem rot on oilseed rape Early recognition Resnet50 Resnet50 
光谱学与光谱分析
2023, 43(7): 2220
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Biomedical Engineering of Hainan Province, School of Biomedical Engineering, Hainan University, Haikou 570228, P. R. China

In ophthalmology, retinal optical coherence tomography (OCT) images with noticeable structural features help identify human eyes as healthy or diseased. The recently hot artificial intelligence (AI) realized this recognition process automatically. However, speckle noise in the original retinal OCT image reduces the accuracy of disease classification. This study presents a time-saving approach based on deep learning to improve classification accuracy by removing the noise from the original dataset. Firstly, four pre-trained convolutional neural networks (CNNs) from the ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge (ILSVRC) were trained to classify the original images into two categories: The noise reduction required (NRR) and the noise-free (NF) images. Among the CNNs, VGG19_BN performed best with 98% accuracy and 99% recall. Then, we used the block-matching and 3D filtering (BM3D) algorithm to denoise the NRR images. Those noise-removed NRR and the NF images form the processed dataset. The quality of images in the dataset is prominently ameliorated after denoising, which is valid to improve the models’ performance. The original and processed datasets were tested on the four pre-trained CNNs to evaluate the effectiveness of our proposed approach. We have compared the CNNs, and the results show the performance of the CNNs trained with the processed dataset is improved by an average of 2.04%, 5.19%, and 5.10% under overall accuracy (OA), Macro F1-score, and Micro F1-score, respectively. Especially for DenseNet161, the OA is improved to 98.14%. Our proposed method demonstrates its effectiveness in improving classification accuracy and opens a new solution to reduce denoising time-consuming for large datasets.

Optical coherence tomography deep learning retinal disease classification 
Journal of Innovative Optical Health Sciences
2023, 16(6): 2350008
曹婧 1,2陈晓龙 2杨依枫 2李炳霖 1,2[ ... ]何兵 1,2,**
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光及应用技术重点实验室,上海 201800
2 中国科学院大学,北京 100049
高功率窄线宽光纤激光器在遥感测量、引力波探测、光束合成等领域中应用广泛,但硅基光纤中的受激布里渊散射效应限制了其输出功率。对单频种子源进行相位调制以展宽线宽是常见的抑制受激布里渊散射的方法。然而,单一机理的射频相位调制对受激布里渊散射效应的阈值提升能力有限,已经不能满足近5 kW的激光功率需求。分析了伪随机二进制序列和正弦信号级联的相位调制对光谱展宽和受激布里渊散射效应抑制的影响,搭建了级联相位调制的高功率窄线宽光纤激光器,采用四级功率放大结构,在46 GHz均方根线宽下,实现了4.93 kW激光输出,中心波长为1067.5 nm,斜率效率为78%,光束质量为M2<1.2。
激光器 光纤激光器 受激布里渊散射 相位调制 
中国激光
2023, 50(10): 1001005
作者单位
摘要
海军工程大学 电子工程学院,湖北 武汉 430034
舰船尾流激光探测跟踪是水下航行器对舰船进行探测、识别、跟踪的新手段。论文基于舰船尾流分布特性、气泡目标特性,采用蒙特卡洛仿真方法,实现了多尺度、宽数密度、大厚度舰船尾流气泡群的后向散射回波信号特性仿真,得到了水下航行器载激光探测系统在搜索、跟踪阶段信号的变化趋势,以及不同目标舰船的激光后向回波信号变化强度,可有效模拟激光探测系统对舰船尾流目标特性的真实跟踪状态。对于大型船只,当激光探测系统位于尾流之下时,航行器距舰船目标越近,尾流气泡激光回波越强,脉冲宽度展宽幅度越大;当激光探测系统位于尾流之中时,航行器距舰船目标越近,尾流气泡激光回波越弱,脉冲宽度变窄幅度越大。探测系统位于尾流之下时与探测系统位于尾流之中时,信号变化相反。小型船只信号变化趋势基本与大型船只保持一致,但尾流激光探测回波强度变低。开展了湖泊环境下船舶尾流激光探测跟踪试验,当探测系统在尾流之下时,大型船只尾流激光回波信号信噪比高,小型船只尾流激光难以检测。探测系统位于尾流之中时,大小船只尾流激光探测系统都可实现有效探测。论文可为舰船尾流探测实际工程应用提供支撑。
舰船尾流 激光探测 目标跟踪 蒙特卡洛 湖泊试验 仿真模拟 ship wake laser detection target tracking Monte Carlo lake experiment simulation 
红外与激光工程
2023, 52(3): 20220507
作者单位
摘要
西安航空学院材料工程学院, 陕西 西安 710077
白光LED是指稀土掺杂的荧光粉被蓝光芯片或紫外芯片激发后获得各种室温发白光的器件。 该种光致发光的实现方式是一种新型全固态照明光源, 具有节能、 环保及绿色照明等优点, 被誉为第四代照明光源。 对于现代设施农业, 480~500nm之间的蓝光有一种调整植物节律的作用, 对植物生长是有益的。 蓝光在绿色植物的光合作用和光形态中起着重要的作用, 绿色植物通过叶绿素、 胡萝卜素、 叶黄素和光敏素来捕获太阳光进行光合作用, 适合植物生长的LED灯可提高光合作用效率, 但传统的光源由于光质问题难以调节光波长, 在这种情况下, 需要将太阳光谱成分中380 nm以下的紫外光转换成蓝光, 可提高作物光能利用率。 所以, 高光效、 高热稳定性蓝色荧光粉已成为全光谱照明、 光生态农业等领域的重要材料。 蓝色荧光材料在近紫外(NUV)芯片激发的白光用发光二极管(W-LED)的制造中起重要作用。 采用高温固相法制备YVO4∶Tm3+蓝色荧光粉, 通过X射线衍射仪、 扫描电子显微镜、 荧光光谱仪等检测手段对样品的物相结构、 表观形貌及发光性能进行表征分析。 结果表明: 通过高温固相法1 100 ℃下煅烧2 h可以制备出YVO4∶Tm3+蓝色荧光粉, 粉体呈2 μm左右的球形, 激发峰位于319 nm紫外区域, 发射峰位于479 nm蓝光区域, 样品色坐标位于(0.104 4, 0.122 4), 是一种有望应用于白光LED的蓝色荧光粉。
蓝色荧光粉 白光LED 光致发光 YVO4∶Tm3+ YVO4∶Tm3+ Blue-emitting Phosphor WLED Photoluminescence 
光谱学与光谱分析
2023, 43(2): 623
作者单位
摘要
海军工程大学电子工程学院,湖北 武汉 430034
舰船尾流气泡具有尺度范围大、稀疏、离散等特征。利用蓝绿激光的海水穿透性能以及气泡对激光的后向散射特性,可以实现舰船尾流气泡的远场检测。舰船尾流的稀疏、离散特征导致气泡的激光散射回波信噪比极低,对光学接收处理系统及尾流信号处理方法带来了困难与挑战。建立了舰船尾流气泡的激光后向散射模型,通过蒙特卡罗仿真验证了不同水质、不同气泡距离和不同尺度气泡的激光后向散射特性,设计了可抑制近场水体强散射干扰的水下气泡激光测试分析系统,实现了激光能量与雪崩光电二极管接收增益间的匹配调节。针对室内和湖泊环境,开展了不同水质和光电探测参数下的尾流气泡检测性能测试,通过对数据进行统计处理分析得到了舰船尾流气泡的激光探测特征规律。设计的水下气泡激光测试分析系统可以实现对舰船尾流气泡的有效探测,为舰船尾流探测系统在不同水质环境下的工程应用提供了理论及数据支撑。
海洋光学 舰船尾流 蒙特卡罗 后向散射 仿真研究 实验研究 
中国激光
2023, 50(5): 0504003
王增强 1,2,*周冬建 1,2李留成 1,2王元虎 1,2[ ... ]金玉奇 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院大连化学物理研究所,辽宁 大连 116023
2 中国科学院化学激光重点实验室,辽宁 大连 116023
中国激光
2022, 49(17): 1716002
作者单位
摘要
1 清华大学材料学院,北京 100084
2 巴黎萨克雷大学奥赛高分子化学与材料研究所,法国巴黎 91405
通过高频(100~500 kHz)飞秒激光直写可在组成是Li2O-Nb2O5-SiO2的玻璃内部同时控制纳米非线性光学晶体和周期结构取向。该周期结构为发生纳米尺度相分离的晶态和非晶态交替结构,并可通过激光偏振方向来控制朝向。随着激光注入能量的增加出现了3个改性区间:低能量下改性非晶态,对氢氟酸(HF)的刻蚀速度高于玻璃基底;中能量下纳米晶体极轴趋向和激光偏振方向垂直,随着激光频率的提高,获得此区间的脉冲能量窗口急剧减小;高能量下微米晶粒,并且晶体的产生受写入模式影响(写入方向和激光偏振方向的夹角)。该研究发现有利于理解超快激光-物质相互作用和制备三维光器件。
激光技术 纳米周期结构 铌酸锂 超快激光 晶体 
激光与光电子学进展
2022, 59(15): 1516001
作者单位
摘要
西安航空学院材料工程学院, 陕西 西安 710077
以Al2(SO4)3·18H2O、 尿素为原料, 采用水热-热解法制备了球形α-Al2O3粉体。 以自制α-Al2O3、 Y2O3及CeO2为原料, 固相法制备了白光LED用Y2.93Al5O12∶0.07Ce3+黄色荧光粉, 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电镜(SEM)、 X射线能谱(EDS)及荧光光谱(PL)等对产物的物相、 形貌及光致发光性能进行了表征。 结果表明: 水热-热解法制备出了物相纯净、 分散性良好的球形α-Al2O3粉体, 以该α-Al2O3为原料, 合成出可被460 nm蓝光有效激发, 发射光谱为峰值在550 nm宽带的Y2.93Al5O12∶0.07Ce3+荧光粉, 色坐标为(0.453, 0.531 9), 采用GSAS软件对Y2.93Al5O12∶0.07Ce3+荧光粉的XRD图进行了Rietveld结构精修, 精修图与XRD测试图完全吻合, Y, Al, Ce, O四元素均匀地分布在黄色荧光粉产物中, Y2.93Al5O12∶0.07Ce3+黄色荧光粉的激发光谱由两个部分组成, 在340和460 nm处有两个非常明显的吸收峰, Ce3+的4f能级由于自旋-耦合而劈裂为两个光谱支项2F7/22F5/2, 其中2F5/2为基谱项。 340 nm的激发峰对应于2F5/25D5/2的跃迁, 460 nm的激发峰属于2F7/25D3/2的跃迁, 并且460 nm处的激发强度强于340 nm处激发强度。 以460 nm为监测波长得到的发射光谱, 最强发射峰位于550 nm, Y2.93Al5O12∶0.07Ce3+荧光粉是一种适用于白光LED的高性能黄色荧光粉。
白光LED 荧光粉 光致发光 Y2.93Al5O12∶0.07Ce3+; WLED Phosphor Luminescence properties Y2.93Al5O12∶0.07Ce3+; 
光谱学与光谱分析
2022, 42(2): 381

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!