يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

توصيف متباين الخواص راشح الوضع المغيرون في الموجة الكهرومغناطيسية للHolovideo

7.7K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/53889

⸱

مارس 19, 2016

 ,  ,  ,  ,  , 
1Electrical Engineering, Brigham Young University

في هذه المقالة

ملخص

يصف هذا العمل تصنيع وتوصيف معدلات وضع التسرب متباين الخواص للفيديو الثلاثي الأبعاد.

الملخص

تعتمد شاشات

Holovideo على معدلات الضوء المكاني المنحني للضوء. أحد معدلات الضوء المكاني هو معدل وضع التسرب متباين الخواص. هذا المغير مناسب بشكل خاص لتجارب الفيديو الثلاثية الأبعاد لأنه بسيط نسبيا وغير مكلف لتصنيع1-3. تتضمن بعض المزايا الإضافية لأجهزة الوضع المتسرب ما يلي: عرض النطاق الترددي الكلي الكبير ، وفصل الاستقطاب لضوء الإشارة عن الضوضاء ، والانحراف الزاوي الكبير والتحكم في تردد اللون1. من أجل تحقيق هذه المزايا ، من الضروري أن تكون قادرا على توصيف هذه الأجهزة بشكل مناسب لأن تشغيلها يعتمد بشدة على معلمات الدليل الموجي ومحولالطاقة 4. لتوصيف المغيرات ، يستخدم المؤلفون مقرنة منشورية تجارية بالإضافة إلى جهاز توصيف مخصص لتحديد الأوضاع الموجهة وحساب سمك الدليل الموجي وأخيرا لتعيين مدخلات تردد الجهاز والإخراج الزاوي لمعدلات الوضع المتسرب. يقدم هذا العمل وصفا تفصيليا لقياس وتوصيف معدلات الوضع المتسرب المناسبة للفيديو الثلاثي الأبعاد بالألوان الكاملة.

المقدمة

معظم تقنيات العرض الثلاثية الأبعاد، مثل صمامات ضوء منقطة وكذلك أجهزة ممس وموجة السائبة جهري صوتية البصرية، هي من التعقيد بحيث لا تسمح لمشاركة واسعة في تنميتها. قد تتطلب جهري منقطة، ولا سيما مع طبقات المرشح والطائرات الظهر النشطة العشرات من الخطوات الزخرفة في بناء 5 ويمكن أن تقيدها مروحة من 6. وكلما زاد عدد من الزخرفة الخطوات وارتفاع تعقيد الجهاز، وأكثر إحكاما يجب أن يكون بروتوكول تلفيق لتحقيق عائد معقول جهاز 7. موجة السائبة جهري صوتية البصرية لا تصلح لرقاقة العمليات المستندة 8،9. متباين الخواص جهري وضع المتسرب، ومع ذلك، تتطلب خطوتين فقط الزخرفة لصنع واستخدام تقنيات التصنيع الدقيق قياسية نسبيا 10،11. إمكانية الوصول إلى هذه العمليات تجعل من الممكن لأية مؤسسة مع مرافق تصنيع المتواضعة للمشاركة في تطوير حتكنولوجيا العرض olographic فيديو 12.

بساطة تصنيع الجهاز يمكن أن يكون الخدعة، ولكن، كما في وظيفة مناسبة من الأجهزة تعتمد بقوة على الدليل الموجي الذي يجب أن تقاس بدقة وتعديلها لتحقيق خصائص الجهاز المطلوب. على سبيل المثال، إذا كان الدليل الموجي هو عميق جدا، سيتم تضييق عرض النطاق الترددي التشغيلي للجهاز 13. إذا كان دليل موجة ضحلة جدا، قد لا يعمل الجهاز لإضاءة حمراء. إذا كان صلب الدليل الموجي فترة طويلة جدا، وسوف تكون مشوهة شكل الدليل الموجي الشخصية العمق، والتحولات الأحمر والأخضر والأزرق قد لا يجلس المجاور في مجال التردد 14. في هذا العمل تمثل المؤلفين الأدوات والتقنيات اللازمة لتنفيذ هذا التوصيف.

يتكون وضع المغير المتسرب من بروتون وتبادل الدليل الموجي indiffused على سطح إجهادي، X-قطع الليثيوم niobate الركيزة 15،16. في نهاية واحدةمن الدليل الموجي هو بين الأصابع محول الألومنيوم، انظر الشكل 1. يتم إدخال الضوء إلى الدليل الموجي باستخدام مقرنة موشور 17. محول ثم تطلق السطح الموجات الصوتية التي تتفاعل مع الضوء contralinearly في الدليل الموجي على طول المحور الصادي. هذه الأزواج التفاعل الموجهة الضوء إلى وضع المتسرب الذي تسرب من الدليل الموجي في الجزء الأكبر ومخارج الركيزة من على حافة النهاية تواجه 18،19. كما يدور هذا التفاعل الاستقطاب من الشركة المصرية للاتصالات ضوء تسترشد الاستقطاب لTM الاستقطاب ضوء الوضع المتسرب. نمط الموجة الصوتية السطحية هو صورة ثلاثية الأبعاد، وأنها قادرة على مسح وتشكيل ضوء الإخراج إلى تشكيل صورة الثلاثية الأبعاد.

يتم إنشاء الدليل الموجي عن طريق تبادل البروتون. أولا، وتودع الألومنيوم على الركيزة. ثم يتم منقوشة على الألومنيوم الصور lithographically ومحفورا لفضح مناطق الركيزة لتصبح قنوات الدليل الموجي. يتصرف الألومنيوم المتبقية على النحو الثابتقناع. مغمورة الركيزة في ذوبان حمض البنزويك الذي يغير مؤشر على سطح الأرض في المناطق المكشوفة. تتم إزالة الجهاز وتنظيفها ومطوع في فرن دثر. عمق النهائي من الدليل الموجي يحدد عدد من التحولات وضع تتسرب منها المياه. يحدد عمق الدليل الموجي أيضا وتيرة كل التحولات الموجهة إلى وضع لكل لون 4.

تتشكل محولات الألومنيوم من قبل الاقلاع. بعد أن يتم تشكيل الدليل الموجي، ونسج على الركيزة لشعاع E يقاوم. هو نمط من محول بين الأصابع مع شعاع الالكترون لتشكيل محول زقزق تهدف إلى الرد على الفرقة 200 ميغاهيرتز المسؤولة عن مراقبة اللون في الأجهزة الدليل الموجي. يتم تحديد فترة الإصبع التي كتبها Λƒ = ت حيث Λ، هي الفترة إصبع، والخامس، هو سرعة الصوت في الركيزة و، ƒ، هو تردد الراديو (RF). سوف محول لديهم مقاومة التي يجب أن تكون مطابقة ل75 أوم لكفاءة تشغيل 20.

<الطبقة ص = "jove_content"> وجهت إلى التفاعل وضع راشح يحدث على ترددات مختلفة للموجات مختلفة من الضوء الإضاءة ونتيجة لذلك الأحمر والأخضر، والأزرق الفاتح يمكن التحكم في مجال التردد. يتم إنشاء سطح نمط الموجة الصوتية عن طريق إشارة الترددات اللاسلكية إرسالها إلى محول بين الأصابع. الترددات اللاسلكية من إشارة الدخل تترجم إلى الترددات المكانية على سطح نمط الموجة الصوتية. الدليل الموجي يمكن أن تكون ملفقة بحيث إشارات التردد المنخفض السيطرة على الاجتياح الزاوي واتساع الضوء الأحمر، في حين تسيطر الترددات المتوسطة الضوء الأخضر والترددات العليا للرقابة على ضوء الأزرق. وقد حدد الكتاب مجموعة من المعلمات الدليل الموجي التي تسمح كل ثلاثة من هذه التفاعلات أن تكون منفصلة والمجاور في مجال التردد حتى يتسنى لجميع الألوان الثلاثة يمكن السيطرة عليها مع واحدة 200 إشارة ميغاهيرتز الذي هو عرض النطاق الترددي الحد الأقصى من وحدات معالجة الرسومات السلع ( وحدات معالجة الرسومات).

ما يناسبها من عرض النطاق الترددي للقناة GPUإلى أن من وضع المغير المتسرب، يصبح النظام الموازي تماما وتدرجية عالية. بإضافة عرض النطاق الترددي أزواج متماثلة لوحدات معالجة الرسومات وقنوات طريقة المغير المتسرب، يمكن للمرء أن بناء يعرض الثلاثية الأبعاد من حجم التعسفي.

بعد إنشاء الجهاز، ويتميز بدقة للتحقق من أن الترددات لموجهة إلى راشح الانتقال الوضع مناسبة للسيطرة على تردد اللون. أولا، ويتم تحديد موقع وسائط تسترشد مقرنة منظور تجاري للتأكد من أن الدليل الموجي لديه عمق مناسب والعدد الصحيح من وسائط الموجهة. ثم، بعد هي التي شنت الأجهزة وتعبئتها، يتم وضعها في مقرنة موشور مخصصة التي تقوم بتعيين ترددات مدخلات الانتاج ضوء الممسوحة ضوئيا. البيانات الناتجة يعطي استجابة تردد الإدخال والإخراج استجابة الزاوي للضوء الأحمر والأخضر، والأزرق للجهاز لفحصها. إذا كان قد تم ملفقة الجهاز بشكل صحيح، سيتم فصل استجابة جهاز الإدخال فيوتردد والاستجابة الناتج تكون متداخلة في زاوية. عندما يتم تأكيد ذلك، فإن الجهاز جاهزا للاستخدام في عرض الفيديو ثلاثي الأبعاد.

القياسات الأولى تتم قبل أن يتم تعبئتها الجهاز. يتم تحديد عمق الدليل الموجي من قبل مقرنة منظور تجاري. ويمكن تحقيق ذلك مع واحد فقط الإضاءة الطول الموجي (عادة 632 نانومتر الأحمر) ولكن الكتاب قد عدلت مقرنة منظور تجاري للسماح لجمع المعلومات واسطة للضوء الأحمر والأخضر والأزرق. بعد التعبئة والتغليف، والجهاز يخضع لقياس الثاني في مقرنة منظور العرف الذي يسجل ضوء الناتج نحيد بوصفها وظيفة من RF الإدخال. وفيما يلي وصف مفصل لهذه القياسات. وترد أيضا خطوات التصنيع.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. إعداد الأولي

ملاحظة: يبدأ مع X-قطع الليثيوم niobate رقاقة جديدة. وينبغي أن يكون الصف البصرية، 1 مم ونظيفة، مع أي شيء تترسب على السطح، مصقول من الجانبين، ووضع علامة على الجانب العلوي.

  1. باستخدام شعاع الالكترون المبخر أو آلة ما يعادلها في فراغ من 50 μTorr، تتبخر 200 نيوتن متر من الألومنيوم على رقاقة في 5 Å / ثانية. لتكرار النتائج المقدمة، ضع كوكبة رقاقة 65 سم فوق بوتقة الألومنيوم.
  2. تدور في 30 قطرات من صورة إيجابية مقاومة، مثل AZ3330، في 3000 دورة في الدقيقة لمدة 60 ثانية. Softbake للمقاومة عند 90 درجة مئوية لمدة 60 ثانية. ملاحظة: للحصول على وصف مفصل لآليات الغزل والأفلام البلاستيكية ورؤية العمل من قبل CJ لورانس 21.
  3. باستخدام قناع مناسب، مثل ملف "قناع 1. تبادل البروتون Mask.dxf" المتوفرة في التذييل، فضح الرقاقة باستخدام اليجنر قناع مع لمبة الزئبق 350 واط أو ما يعادلها لمدة 10 ثانية وفقا specificati آلةالإضافات. تأكد من أن الرقاقة هو الانحياز بحيث الدليل الموجي موازية لمحور y.
  4. تطوير مقاومة في مطور مقاومة للضوء إيجابي لمدة 60 ثانية. من الصعب خبز الرقاقة لمدة 60 ثانية في 110 درجة مئوية. حفر بعيدا الألومنيوم مكشوفة تماما من قبل غمر لمدة 2 دقيقة في 1 لتر الحل الألومنيوم حفر ساخنة إلى 50 درجة مئوية.
    تنبيه: الألومنيوم حفر غير سامة، تآكل والضارة. انظر MSDS لمناولة وتخزين هذه المادة الكيميائية المناسبة. استخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة للحمض عند التعامل مع هذه المادة الكيميائية.
  5. إزالة القناع الواقي الضوئي مع شطف من الأسيتون تليها الإيزوبروبيل (IPA).
  6. باستخدام 0.016 في. شفرة الماس سميكة مع عمق تعرض 0.165 في. على التكعيب التلقائي رأى، وقطع ويفر إلى 10 × 15 مم الأجهزة 2 مع البعد الطويل يوازي المحور الصادي.
    ملاحظة: سوف نصل لا قطع كل الطريق من خلال الركيزة. للفصل بين كل جهاز، وذلك ببساطة التأكيد على كل قطع التي أدلى بها منشار تقطيع. كل 10 × 1وسوف 5 مم 2 جهاز تذهب بشكل فردي من خلال الخطوات المتبقية من البروتوكول.

2. تبادل البروتون

  1. وضع جهاز فردي في أنبوب اختبار مع الأرض حفرة صغيرة في الجزء السفلي للسماح للتفاعل بين الجهاز وجميع الحمامات السائلة.
  2. تبادل البروتون الجهاز عن طريق تخبط في الذوبان 1 لتر من 99٪ حمض البنزويك النقي في 240 درجة مئوية. استخدام الوقت الغمر من 10 دقيقة و 10 ثانية من أجل تحقيق عمق الهدف من 0.4504 ميكرون.
    ملاحظة: تمليه البروتون الوقت الصرف غمر من قبل معامل الانتشار، D، والتي لذوبان المؤلفين هو D حاليا = 0.2993. يتم احتساب البروتون الوقت الصرف الغمر باستخدام العلاقة T = د 2 / (4 D). في هذه المعادلة، T هي المرة الصرف في ساعات، د هو عمق الدليل الموجي في ميكرون، وD هو معامل الانتشار. للحصول على وصف مفصل لآليات الصرف بروتون رؤية العمل من قبل JL Jackel 15.
  3. إزالة الجهاز والسماح لتبرد لمدة 5 دقائق أو حتى بارد لمسة. اي نظيفة من بقايا حمض البنزويك مع شطف من الأسيتون ثم IPA.

3. يصلب

  1. وضع الجهاز في أنبوب اختبار منتظم والتفاف أنبوب في رقائق الألومنيوم. وضع أنبوب في الفرن دثر لمدة 45 دقيقة في 375 درجة مئوية. إزالة الجهاز والسماح لتبرد لمدة 5 دقائق أو حتى بارد لمسة.

4. نظيفة

  1. تنظيف قناع الألمنيوم من الجهاز باستخدام حفر الألمنيوم لحوالي 2 دقيقة عند 50 درجة مئوية. تنظيف الجهاز في حفر سمكة البيرانا الحمضية لإزالة أي مخلفات العضوية.
    تنبيه: الحمضية حفر سمكة البيرانا هي سامة، تآكل والضارة. انظر MSDS لمناولة وتخزين هذه المواد الكيميائية المناسبة. استخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة للحمض عند التعامل مع هذه المواد الكيميائية.
  2. شطف الجهاز في الأسيتون، ثم IPA والجافة مع النيتروجين المضغوط.

5. القياسات الدليل الموجي

  1. استخدام أي تدبير الدليل الموجي محلل التجاري وتبادل خصائص بروتون الدليل الموجي.
    ملاحظة: ستكون وسيلة جيدة لديها وسائط 2 تسترشد باستخدام الليزر 633 نانومتر. انظر الشكل 2 للحصول على مثال النتائج المرجوة. إذا أظهر أكثر من جهاز وضعين الموجهة للإضاءة حمراء ثم في المرة الصرف في الخطوة 2.2 ينبغي تخفيض. وبالمثل إذا أظهر الجهاز أقل من وضعين قاد ينبغي زيادة وقت الصرف.

6. إضافة مقاومة

  1. تدور في 4 قطرات من يقلع مقاومة (LOR) في 3000 دورة في الدقيقة لمدة 60 ثانية ثم يخبز على حرارة 200 درجة مئوية لمدة 1 ساعة. إزالة والسماح للجهاز لتبرد لمدة 5 دقائق أو حتى بارد لمسة. تدور في 4 قطرات من 3: الحل 1 من ميتاكريليت بولي (PMMA) والأنيسول في 3000 دورة في الدقيقة لمدة 60 ثانية ثم يخبز على 150 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة.
  2. إزالة والسماح للجهاز لتبرد لمدة 5 دقائق أو حتى بارد لمسة. تدور في 2 قطرات من البوليمر موصل في 1000 دورة في الدقيقة ل60 ثانية، ثم تدور في 6000 دورة في الدقيقة لمدة 4 ثانية لإزالة أي فائض.

7. نمط

  1. استخدام المجهر الإلكتروني المعزز مع أكثر فتورا ​​شعاع لتمكين الكتابة أو جهاز أي ما يعادل كشف الجهاز.
    1. في ظل فراغ من 50 μTorr، وتعريض طبقة موصلة إلى شعاع الالكترون مع جرعة مساحة 30 μC / سم 2 التي تفحص نمط محولات الطاقة بين الأصابع. لتكرار النتائج استخدام شعاع الحالي يقاس من 410 سلطة الفلسطينية.
    2. كتابة نمط من ملف .DXF أو ما يعادلها في المجهر الإلكتروني وفقا للمواصفات الجهاز.
      ملاحظة: للحصول على وصف مفصل للشعاع E عملية الطباعة الحجرية رؤية العمل الذي قام به RE فونتانا (22).

8. تطوير

  1. إزالة طبقة موصلة من قبل الشطف الجهاز في دفق مستمر من الماء منزوع الأيونات ل5sec. إزالة PMMA كشفها بواسطة غمس الجهاز في 1: 3 حل isobuty الميثيلل كيتون (MIBK) وIPA لمدة 45 ثانية.
    1. إزالة من 1: حل 3 من MIBK: IPA وشطف مع IPA لمدة 5 ثوان. تجفيف الجهاز مع النيتروجين المضغوط.
  2. كرر الخطوات 8.1-8.1.1 اللازمة لتطوير كامل لPMMA.
    ملاحظة: ومع ذلك كشف الجهاز في حل MIBK: IPA بزيادات 5sec فقط. تطوير كاملة يجب أن تكشف عن LOR تحت PMMA ويمكن التعرف عليها من قبل تلوين موحدة في جميع أنحاء المنطقة وضعت تحيط بها حواف واضحة وزوايا.
    ملاحظة: أكثر من تطوير PMMA يؤدي إلى انفجار ميزة صغيرة، ويمكن أن تمحو تماما الأصابع محول بين الأصابع وترك كتلة تطورا واحد كبير. وبالمثل قيد التطوير يترك بقايا غير موحدة من شأنها أن تقلل من فعالية عملية الاقلاع الذي يلي.
  3. إزالة LOR في المنطقة كشفها بواسطة غمس الجهاز في 1: الحل 1 من مطور المناسب والماء منزوع الأيونات لمدة 25 ثانية. إزالة من 1: الحل 1 من appropriatه المطور والماء منزوع الأيونات. شطف مع IPA لمدة 5 ثوان.
    1. الجافة مع النيتروجين المضغوط. كرر الخطوات من 8.3 الضرورة لتطوير كامل لLOR.
      ملاحظة: ومع ذلك كشف الجهاز في حل مطور المناسب والماء منزوع الأيونات في 2 زيادات ثانية فقط. تطوير كاملة يجب أن تظهر على سطح الركيزة تحت LOR. كان يمكن التعرف عليه من قبل تلوين البيض موحدة في جميع أنحاء منطقة المتقدمة مع الحفاظ على حواف واضحة وزوايا. الفشل في تطوير LOR صحيح أيضا يؤدي إلى المشاكل التي نوقشت في 8.2.3.1. انظر الشكل 3 لعملية التنمية المثال LOR.
      ملاحظة: التبديل إلى نسبة أقل من مطور المناسب على المياه منزوع الأيونات مثل 1: 2 أو 1: 3 غير مفيدة مع اقتراب جهاز تنمية كاملة للسماح للميزات غرامة لتتطور دون تطاير الجهاز. ومع ذلك، فإنه ليس من المفيد أن تبدأ مع هذه الجرعات حيث بلغ إجمالي الزيادات الوقت ويتجاوز الوقت الأمثل في جمعةأوبرا.

9. الإيداع الألومنيوم

  1. باستخدام شعاع الالكترون المبخر أو آلة ما يعادلها في فراغ من 50 μTorr، تتبخر 200 نيوتن متر من الألومنيوم على رقاقة في 5 Å / ثانية.

10. الإقلاع الألومنيوم

  1. ملء وعاء زجاجي كبير مع 750 مل من الماء على طبق ساخن على 90 درجة مئوية. إدراج منطقة عازلة البلاستيك في طبق الماء. في وعاء زجاجي صغير منفصلة غمر الجهاز في حل 100 مل من N -methyl-2-pyrrolidone (NMP).
  2. وضع الحاوية من حل NMP يحتوي الجهاز على المخزن المؤقت البلاستيك ضمان أن لا يتجاوز منسوب المياه ذروة حاوية من NMP. يغطى ويترك الجلوس 3-4 ساعة أو حتى الألومنيوم الاقلاع كاملة. إزالة الجهاز من NMP.
    ملاحظة: من المفيد لتنظيف قبالة أجزاء كبيرة من الألمنيوم من الجهاز قبل إزالته من الحمام NMP. القيام بذلك باستخدام ماصة مليئة NMP لبخ عبوةد توقف عن التدخين أي أجزاء كبيرة من الألومنيوم غير المرغوب فيه المتبقية.
  3. شطف الجهاز في IPA والجافة مع النيتروجين المضغوط. تحت المجهر، تحقق من الاقلاع كاملة. إذا لا يزال غير المرغوب فيها الألمنيوم المتبقية، والرطب الجهاز مع الأسيتون وفرشاة بلطف شديد مع مسحة غرف الأبحاث المغلفة في الأسيتون لإزالة.
  4. شطف في IPA وجافة مع النيتروجين المضغوط، وإعادة فحص تحت المجهر. كرر 10.3 و 10.4 حسب الحاجة.

11. البولندية النهاية

  1. معطف الجهاز في فيلم واقية مثل طبقة من مقاومة للضوء إيجابي. المشبك الجهاز بحيث يتعرض لها نهاية مع محولات لتلميع. باستخدام إجراءات تلميع الصحيحة 23، تلميع ببطء نهاية الجهاز إلى خشونة السطح أقل من 100 نانومتر، بحيث لا عيوب السطح تتداخل مع ضوء الخروج من الجهاز.
  2. إزالة الجهاز من المشبك وتنظيف قبالة فيلم واقية. إذا تم استخدام الواقي الضوئي كفيلم وقائي، سخيةشطف في الأسيتون ثم IPA سوف إزالته. تجفيف العينة اللازمة كما هو الحال مع النيتروجين المضغوط.

12. جبل على مجلس اندلاع

  1. إذا كان مطلوبا أي التجمع من أجل لوحة اختراق الترددات اللاسلكية، وتجميع مجلس الاختراق وفقا لمواصفاتها.
  2. بناء ومن الشرائح الزجاجية، واعتلاء منبر لعقد بحزم كل من مجلس اختراق الترددات اللاسلكية والجهاز. ملاحظة: تم بناء منصة تصاعد في شكل U من ثلاث شرائح الزجاج: واحد 75 × 50 × 1 مم 3 واثنين من 75 × 25 × 1 مم 3.
    1. وضع حبة سخية من superglue على أقصى الرابع من الشريحة الكبيرة. مكان واحد من الشرائح الصغيرة على حبة من superglue بحيث أقصى اليسار الحافة والحافة السفلية محاذاة مع حواف المقابلة على الشريحة الكبيرة.
    2. تطبيق شركة وضغط يعادل الشرائح اثنين حتى تغرب superglue، حوالي 15 ثانية. كرر العملية الرابعة أقصى اليمين من الشريحة الكبيرة.
  3. جبل دevice إلى الجزء العلوي من منصة المتصاعد مع الشريط على الوجهين. تأكد من نهاية يتدلى جهاز نهاية اعتلاء منبر بحيث اعتلاء منبر لا تتداخل مع ضوء تخرج نهاية الجهاز.
  4. جبل لوحة RF الاختراق في اعتلاء منبر بحيث أنها ليست في مسار شعاع من الضوء الخروج من الجهاز. وهناك طريقة بسيطة للقيام بذلك هو رفع مجلس الاختراق مع الشريط سميكة بحيث الجزء السفلي من لوحة الاختراق فوق الجزء العلوي من الجهاز.
  5. السندات الأسلاك منصات على الجهاز إلى مواقع كل منها على متن اندلاع RF. استخدام 27 نيو هامبشاير سلسلة مغو لمقاومة تتناسب مع كل محول لمدخلات لوحة جانبية.

13. بريزم اقتران

  1. حدد المنشور الروتيل للضوء زوجين في الجهاز. يجب أن يكون استقطاب الضوء (مستعرض الكهربائية) موازية للمحور البصري للالروتيل المحور البصري (Z-محور) من نيوبات الليثيوم X-قطع.
  2. ر نظيفة وقال انه اتصل أسطح كل من الجهاز ومنظور شامل مع IPA. وضع منظور بحيث يتركز على قناة لفحصها.
  3. اضغط على الجزء السفلي من منظور بحزم ضد الجزء العلوي من الجهاز مع وجود آلية لقط. ملاحظة: لا تبالغ الضغط مفرطا ستتخذ اجراءات الركيزة والإضرار منظور اقتران.
  4. في حال نجاحها، ومراقبة ستظهر بقعة رطبة.
    ملاحظة: بقعة رطبة هي منطقة بالاحباط الانعكاس الكلي الداخلي في واجهة بين المنشور والعينة. للحصول على مثال اقتران منظور سليم انظر الشكل 4.

14. جبل في جهاز توصيف

  1. تركيب الجهاز على منصة دوارة من الجهاز اللون توصيف تقسيم التردد لجهري ضوء الوضع راشح متباين الخواص التي ناقشها A. Henrie 4.
    ملاحظة: يتم تزويد التخطيطي للجهاز توصيف في الشكل (5).

"jove_title"> 15. محاذاة في جهاز توصيف

  1. بدوره على الليزر. لتكرار النتائج المعروضة في هذا الاستخدام ورقة 5 الخامس ل638 نانومتر، و 5.5 V 532 نانومتر، و 6.5 V 445 نانومتر.
  2. التخفيف من شعاع حتى شدة الضوء المتناثرة هي مريحة للعين. التحقق من الاستقطاب الليزر.
    1. وضع المستقطب في مسار الشعاع بعد لوحة نصف موجة بحيث كتل مستقطبة أفقيا ضوء. تدوير لوحة موجة نصف لتحقيق أقصى قدر من التوهين من ضوء الليزر. إزالة المستقطب.
  3. تدوير يدويا منصة بحيث يتم تعيين الزاوية بين الليزر والسطح العلوي من الجهاز إلى زاوية المدخل السليم.
    ملاحظة: يمكن الاطلاع على الزاوية المناسبة في الجدول رقم 1 وفقا لاختبار الطول الموجي المطلوب واسطة.
  4. محاذاة المنشور باستخدام مراحل الترجمة الخطية عند النقطة المحورية ليزر يمر عبر زاوية 90 درجة من المنشور. ملاحظة: زيادة الشوري الليزرatter الناجمة عن ركن من منظور يمكن في بعض الأحيان أن ينظر.
    1. في هذه المرحلة، وعلى ضوء يجب اقتران في الجهاز التي يمكن التحقق منها إما عن طريق خط مميز من الضوء الناجم عن تناثر في الدليل الموجي أو عن طريق خطوط وضع مميزة الخروج من نهاية الجهاز 24 (انظر الشكل 6).
      ملاحظة: إذا كنت تستخدم خطوط وضع للتحقق من اقتران، فإنه من المفيد لإزالة السلطة متر من مسار الشعاع. إدراج بدلا من ذلك الكائن نثر موحد، مثل ورقة بيضاء، في مسار الشعاع.
    2. إذا لم يتم الكشف عن اقتران، وتناوب ببطء الجهاز مع الحفاظ على حافة اقتران المنشور في بؤرة الليزر. إذا بعد خمس درجات التناوب في أي من الاتجاهين يمكن الكشف عن أي اقتران، إزالة الجهاز من منصة دوارة، وإزالة المنشور والعودة إلى الخطوة 13.
  5. مرة واحدة يتم الكشف عن اقتران، تهذيب منصة والترجمة الخطية التناوب على مراحل لماكسياآلثار اقتران ضوء.

16. إرفاق الإدخال RF و ضع الجهاز

  1. استبدال السلطة متر التي تم إزالتها أثناء المحاذاة. أيضا إزالة أي عوائق على مسار شعاع تستخدم لأغراض المحاذاة.
  2. إرفاق مدخلات الترددات اللاسلكية لمجلس اختراق الجهاز وتشغيل مولد إشارة الترددات اللاسلكية. تأكد من هو مدعوم من مكبر للصوت. ملاحظة: لحماية الجهاز من الإرهاق، يتعين على الطاقة الكهربائية من إشارة الوصول إلى جهاز لا تتجاوز 1 دبليو
  3. إزالة أي توهين تستخدم للسلامة أثناء المحاذاة. الليزر هو الآن في مستويات الطاقة الضوئية المستخدمة في الاختبار. أرفق النظام بأكمله في مربع عزل بصريا.

17. تشغيل برنامج اختبار شريطة

  1. الحصول على مدير المعدات المختبرية لتشغيل الجهاز التوصيف، مثل AutomatedDeviceCharacterization.vi ملف ابفيف المنصوص عليها في الملحق.
  2. إدراج جميع المعلمات المستخدم في اختبار البرمجtware على السيطرة على جهاز الكمبيوتر. يتم تزويد الشكل 7 لتلك التي تستخدم فيها قدمت ملف التحكم التجربة: مذكرة. فهو يشير مع مربع أصفر الحقول التي يجب أن يتم تحديثه من قبل كل اختبار الآلي يتم تشغيل من أجل برنامج التحليلية المقدمة للتشغيل بشكل صحيح في الخطوة 19.
    1. لتكرار النتائج المقدمة في هذه الورقة استخدام المعلمات اختبار التالية: التردد الأولي: 100 ميغاهيرتز، التردد النهائي: 800 ميغاهيرتز، تردد الخطوة: 10، الخام الموقف المبدئي: 0، الخام الموقف النهائي: 25، والخطوة الوظيفة: 1. جعل تأكد من أن "الإخراج إلى ملف" الضغط على زر.
  3. قم بتشغيل برنامج الاختبار.
    ملاحظة: قدم البرنامج يدفع السلطة متر على طول المسار الخطي على فترات يحددها المستخدم. في كل موقف واجتاحت إشارة الدخل RF من خلال مجموعة من الترددات المختار وقياسات القوة تصنع. يتم إجراء قياس أيضا مع إدخال RF في وضع أدنى تردد، وأدنى انتاج الطاقة التي كانت تجريبيةتحديد لاي معادلة لعدم وجود إشارة المدخلات 4. ثم يتم رسم هذه القياسات في الوقت الحقيقي في مخطط 3D التفاعلية.
    1. مراقبة ملفات الإخراج أربعة: * config.csv يصف التجربة، * data.csv يحتوي على القراءة السلطة في كل تردد، * no_stim.csv يحتوي على القراءة الضوضاء الخلفية، و* graph.jpeg يحتوي على نسخة من الرسم البياني على المستخدم واجهة البرنامج كما كان عند انتهاء البرنامج. انظر الشكل 8.
  4. كرر أقسام 15-17 لكل طول موجي ووضع TE1 هو موضح في الجدول رقم 1.

18. تحليل التردد والزاوي ملامح الإخراج

  1. الحصول على برنامج التحليل الإحصائي أو تحميل CompareWDMmodes.m MATLAB كود المنصوص عليها في الملحق.
  2. في المجلد (حيث يقع البرنامج)، إنشاء مجلد فرعي "عدد نموذج" دخول "عدد نموذج" في برنامج الاختبار. عدد العينة هورقم تعريف الجهاز.
  3. في هذا المجلد، "عدد نموذج" إنشاء ثلاثة مجلدات فرعية. اسم كل مجلد على النحو التالي: "عدد نموذج" _ "اللون" _M1_ "محول". أسماء في "جريئة ومائل" هي القيم المدخلة في برنامج الاختبار من قبل المستخدم. (على سبيل المثال A16_BLUE_M1_T1، C5_RED_M1_T13، أو D35_GREEN_M1_T18).
  4. في كل مجلد فرعي، نسخ الملفات الأربعة التي تم إنشاؤها بواسطة اختبار البرمجيات التي تتوافق مع تلك معين الطول الموجي، واسطة، ومحول.
  5. فتح البرنامج التحليلي وتغيير المتغيرات التي يحددها المستخدم في الجزء العلوي لتعكس القيم التي يحددها المستخدم مساهمة في اختبار البرمجيات.
    ملاحظة: إذا كنت تستخدم برنامج التحليلية المقدمة وقيم المعرفة في برنامج الاختبار هي "عدد نموذج" = A16 "، استرشادا الوضع" = 1، "محول" = 1 رمز التحليلي سيتم تعديلها لما يلي:
    . ٪ معرف من قبل المستخدم المتغيرات
    سلسلة = 'A'.
    عينة = 16؛
    وسائط = [1]؛
    محول = "T1".
  6. تشغيل البرنامج التحليلي.
    ملاحظة: في حالة استخدام رمز التحليلية المقدمة، من بين أمور أخرى، يخلق هذا الرقم يقارن استجابة التردد تطبيع وإخراج الزاوي للضوء الأحمر والأخضر، والأزرق. يقع الملف يخلق في فرعي "عدد نموذج". انظر الشكل 9 للحصول على مثال الإخراج.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

النتائج الرئيسية للبروتوكول أعلاه هي قياس الوضع الموجهة من مقرنة منظور تجاري هو مبين في الشكل 2، وتيرة واحدة، إدخال البيانات الخام / الإخراج التي تم جمعها من مقرنة موشور مخصصة هو مبين في الشكل (8) ومنحنيات متعددة الألوان هو مبين في الشكل 9. في الفقرات التالية نناقش معلومات عملية التي تنتجها كل من هذه النواتج.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

تصميم كل جهاز لديه اثنين من الخطوات الحاسمة، وتبادل البروتون وتطوير LOR. من اثنين، وقت صرف بروتون يحدد عمق الدليل الموجي، والذي بدوره يحدد عدد الموجهة إلى التحولات راشح الوضع، وعرض نطاق التردد يمكن السيطرة عليها، وكل معلمة التصميم الرئيسية لكل لون الضوء. هو المطلوب وضعين الموجهة باللون الأحمر. إذا كان أكثر الوجود ثم يتم التضحية عرض النطاق الترددي. إذا كانت أقل الوجود فلا الموجهة إلى انتقال الوضع راشح مضمونة. اتبع الملاحظة في الخطوة 2.2.1 لتصحيح الأوقات تبادل البروتون لتحقيق النتيج...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

والكتاب الامتنان على الدعم المالي من مختبر أبحاث سلاح الجو العقد FA8650-14-C-6571 ومن DAQRI LLC.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
X-Cut ليثيوم نيوباتجوتش و Housego99-00630-01ليثيوم نيوبات 3 & Prime ؛ قطر رقاقة X-CUT 1   ؛ مم البولندية / البولندية
الصور الإيجابية 1EMD مواد الأداءAZ 3330 F مقاومة للضوءتستخدم في إنشاء قناع تبادل البروتون
مطور مقاومة للضوء EMDمواد الأداءAZ MIF 300تطور AZ3330 و LOR 3A
الألومنيومالدولية المواد المتقدمةAL1399.999٪
ألومنيومالألومنيوم العابرمن النوع A حفر
حمض البنزويكSigma Aldrich109479-500G99٪ أسيتون
فيشر كيميائينقي UN1009
IPAفيشر كيميكالUN121999.5٪ كحول أيزوبروبيل نقي
أسماك البيرانا الحمضية حفرCyantek CorperationNanostrip
تحت طبقة مقاومةMicro ChemLOR 3Aالطبقة السفلية المستخدمة ل الإقلاع
الإيجابي للصور المقاومةMicro Chem950 PMMA A9الطبقة العلوية المستخدمة للإقلاع
AnisoleMicro Chemمحلول
Mitsubishi Rayon CompanyAquaSAVE
MIBK (4-methyl-2-pentanone)Sigma Aldrich360511تطور PMMA
NMP (1-methyl-2-pyrrolidone)Sigma يستخدم Aldrich328634للإقلاع
E-beam Evaporator مكنسة كهربائية دينتون النزاهة 20أي معدات مكافئة تكفي.
فيلم رقيقة الدوارLaurell Technologies CorporationWS-400A-6NPP-LITEأي معدات مكافئة تكفي.
تقويم القناع شركة كارل سوس أمريكاMA 150 CCأي معدات مكافئة تكفي.
منشار التكفير الأوتوماتيكي ديسكو كوربيريشنديسكو أبي 320أي معدات مكافئة تكفي.
دثر فرنحراري علميFB1415Mأي معدات مكافئة تكفي.
المجهر الإلكترونيFEIXL30 ESEMأي معدات مكافئة تكفي.
خط مختبر فرن الجفاف فائقة التنظيف 100   ؛ (3497 م -3)أي معدات مكافئة ستكون كافية.
لوحة ساخنةحراري علميSP131325أي معدات مكافئة تكفي.
ملمعالترا تيك Mfg.، Inc.نهاية Ultrapol & ملمع الحوافأي معدات مكافئة تكفي.
الفئة IIIb 12   ؛ V RBG Lasers: الأطوال الموجية (نانومتر): 638 و 532 و 445تم شراؤها من جهة ثانية. ربما تم سحبها من جهاز عرض ليزر. أي معدات مكافئة ستكون كافية.
مولد الإشارةAgilent8648Dموجود الآن في Keysight. عفا عليها الزمن. أي معدات مكافئة ستكون كافية. التردد المطلوب اكتساح 9 كيلو هرتز -1,000 ميجاهرتز.
مضخم الإشارةالدوائر الصغيرةTB-17ضروري فقط للتغلب على قيود مولد الإشارة.
وحدة تحكم عداد الطاقةThorLabsPM100Dمع نموذج عداد الطاقة S130C. أي معدات مكافئة ستكون كافية. الحساسية المطلوبة 500   ؛ الاسبق.
وحدة تحكم المحرك الخطينيوبورتESP7000مع نموذج المحرك الخطي MFN25PP. أي معدات مكافئة ستكون كافية. يحتاج 0.1  دقة مم.
AutomatedDeviceCharacterization.vi برنامجLabView للتحكم التجريبي بواسطة BYUالموجود في الملحق
CompareWDMmodes.mMATLabالتحليلي بواسطة BYUالموجود في الملحق
مقاومة نقي حفر مائي بوليمر موصل أرق أدوات

المراجع

  1. Smalley, D., Smithwick, Q., Bove, V., Barabas, J., Jolly, S. Anisotropic leaky-mode modulator for holographic video displays. Nature. 498 (7454), 313-317 (2013).
  2. Smalley, D., Smithwick, Q., Bove, V. Holographic video display based on guided-wave acousto-optic devices. Proc. SPIE. 6488, 64880L-64880L-7 (2007).
  3. Smalley, D. Holovideo on a stick: integrated optics for holographic video displays. , MIT. MASS. (2013).
  4. Henrie, A., Haymore, B., Smalley, D. Frequency division color characterization apparatus for anisotropic leaky mode light modulators. Rev Sci Instrum. 86 (2), (2015).
  5. Lawes, R. MEMS Cost Analysis: Basic Fabrication Processes. , Pan Stanford. Boca Raton. (2014).
  6. Pearson, E. Mems spatial light modulator for holographic displays. , (2001).
  7. Tabata, M. Risk and Mobility: A Case Study of the Thin-Film Transistor Liquid-Crystal Display Industry in East Asia. East Asian Science, Technology and Society. 9 (2), 151-166 (2015).
  8. Pape, D., Goutzoulis, A., Kulakov, S. Design and fabrication of acousto-optic devices. , Marcel Dekker. New York. (1994).
  9. Chang, I., Lee, S. Efficient Wideband Acuosto-Optic Bragg Cells. Ultrasonics Symposium. , 427-430 (1983).
  10. Proklov, V., Korablev, E. Multichannel waveguide devices using collinear acousto-optic interaction. Proc. SPIE. 1932, 298-311 (1993).
  11. Ito, K., Kawamoto, K. An optical deflector using collinear acoustooptic coupling fabricated on proton-exchanged LiNbO 3. Jpn. J. Appl. Phys. 37 (9R), 4858(1998).
  12. Smalley, D., Smithwick, Q., Barabas, J., Jolly, S., DellaSilva, C. Holovideo for everyone: a low-cost holovideo monitor. J Phys Conf Ser. 415 (1), 012055(2013).
  13. McClaughlin, S., Leach, C., Henrie, A., Smalley, D., Jolly, S., Bove, V. Frequency Division of Color for Holovideo Displays using Anisotropic Leaky Mode Couplers. Optical Society of America, 2015. , DM2A-2 (2015).
  14. McLaughlin, S., Leach, C., Henrie, A., Smalley, D. Optimized guided-to-leaky-mode device for graphics processing unit controlled frequency division of color. Appl. Opt. 54 (12), 3732-3736 (2015).
  15. Jackel, J., Rice, C., Veselka, J. Proton exchange for high-index waveguides in LiNbO3. Appl. Phys. Lett. 41 (7), 607-608 (1982).
  16. Wong, K. Properties of lithium niobate. , IET. London. (2002).
  17. Tien, P., Ulrich, R. Theory of prism-film coupler and thin-film light guides. JOSA. 60 (10), 1325-1337 (1970).
  18. Tsai, C. Guided-wave acousto-optics: interactions, devices, and applications. , Springer Science & Business Media. Heidelberg. (1990).
  19. Proklov, V., Korablev, E. Multichannel waveguide devices using collinear acousto-optic interaction. Proc. SPIE. 1932, 298-311 (1993).
  20. Li, R. Circuit Design. , John Wiley & Sons. Hoboken. (2012).
  21. Lawrence, C. The mechanics of spin coating of polymer films. Phys. Fluids. 31 (10), 2786-2795 (1988).
  22. Fontana, R., Katine, J., Rooks, M., Viswanathan, R., Lille, J., MacDonald, S., et al. E-beam writing: a next-generation lithography approach for thin-film head critical features. IEEE Trans. Magn. 38 (1), 95-100 (2002).
  23. Robertson, M. Substrate Surface Preparation Handbook. , (2011).
  24. Monneret, S., Flory, F., et al. M-lines technique: prism coupling measurement and discussion of accuracy for homogeneous waveguides. J Opt A-Pure Appl Op. 2 (3), 188(2000).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

توصيف متباين الخواص راشح الوضع المغيرون في الموجة الكهرومغناطيسية للHolovideo
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.