אפיון אניזוטרופי הרותחת מצב מאפננים עבור Holovideo

רוב טכנולוגיות תצוגה הולוגרפית, כגון שסתומי אור pixelated כמו גם התקני MEMS וגל בתפזורת מאפנני acousto האופטי, הן מורכבות מכדי לאפשר השתתפות רחבה בהתפתחותם. מאפנני pixelated, במיוחד אלו עם שכבות מסנן ומטוסים בחזרה פעילים עשויים לדרוש עשרות צעדי דפוסים לבנות ⁵ עשויים להיות מוגבלים על ידי אוהד-אאוט ^6. ככל שמספר של דפוסי שלבים גבוהים יותר את המורכבות המכשירות, ואת דוק פרוטוקול הייצור חייב להיות על מנת להשיג תשואת מכשיר סבירה ^7. מאפנני acousto האופטי גורף-גל לא להשאיל את עצמם רקיק תהליכים המבוססים ^8,9. מאפננים דולף מצב אניזוטרופי, לעומת זאת, דורשים רק שני צעדי דפוסים לפברק ולנצל טכניקות microfabrication סטנדרטיות יחסית ^10,11. גברת הנגישות של תהליכים אלה מאפשרת כל מוסד עם מתקני ייצור צנועים להשתתף בפיתוח של hטכנולוגיית תצוגת וידאו olographic ^12.

הפשטות של ייצור מכשיר יכולה להיות מתעתעת, לעומת זאת, כמו על התפקוד התקין של ההתקן תלוי מאוד על בגלבו אשר חייב להימדד בזהירות מותאמת כדי להשיג את מאפייני מכשיר הרצויים. לדוגמא, אם מוליך הגל הוא עמוק מדי, את רוחב הפס המבצעי של המכשיר ייסגר ^13. אם מדריך הגל הוא רדוד מדי, ייתכן שהמכשיר לא עובד לתאורת אדום. אם מוליך הגל הוא מרותק זמן רב מדי, את הצורה של פרופיל העומק של מוליך הגל תהיה מעוותת, ואת המעברים האדומים, ירוק וכחול לא יכולים לשבת סמוכים בתחום התדר ^14. בעבודה זו המחברים מציגים את הכלים והטכניקות לבצע אפיון זה.

אפנן המצב הדולף מורכב פרוטון החליף מוליך גל indiffused על פני השטח של פיזואלקטריים, X-לחתוך מצע niobate ליתיום ^15,16. בקצה אחדשל מוליך הגל הוא מתמר interdigital אלומיניום, ראה איור 1. אור מוחדר מוליך הגל באמצעות מצמד פריזמה ^17. מתמר מכן משיקה משטח גלים אקוסטיים אשר אינטראקציה contralinearly עם אור מוליך גל לאורך ציר ה- y. זוגות אינטראקציה זו הנחתת אור למצב דולף אשר דולף החוצה של מוליך הגל לתוך בתפזורת ולבסוף יוצא המצע מהקצה להתמודד ^18,19. אינטראקציה זו גם מסובבת את הקיטוב מן האור מודרך מקוטב TE כדי TM מקוטב אור במצב דולף. דפוס גל אקוסטי השטח הוא הולוגרמה, וזה מסוגל סריקה בעיצוב אור הפלט כדי ליצור תמונה הולוגרפית.

מוליך הגל נוצר על ידי חילופי פרוטון. ראשית, אלומיניום מופקד על פני המצע. ואז האלומיניום הוא בדוגמת צילום lithographically וחרוטים לחשוף אזורים של המצע היכולת להפוך לערוץ מוליך גל. האלומיניום נותר משמש קשהמסכה. המצע הוא שקוע בתוך להמס של חומצה בנזואית משנה מדד השטח באזורים החשופים. המכשיר מוסר, ניקה מרותק בתוך תנורי מופל. העומק הסופי של מוליך הגל קובע את מספר מעברי מצב הדולפים. עומק מוליך הגל גם מקובע את התדירות של כל מעברים מודרכים אל מצב עבור כל צבע ^4.

מתמר האלומיניום נוצרים על ידי שיגור. לאחר בגלבו נוצרות, אלקטרוני קרן להתנגד הוא הסתובב על גבי המצע. מתמר interdigital הוא בדוגמת עם אלומת אלקטרונים כדי ליצור מתמר צייצה נועד לענות על הלהקה 200 מגה-הרץ אחראית על בקרת צבע בהתקנים מוליך גל. תקופת אצבע נקבעת על ידי Λƒ = v שם, Λ, היא התקופה אצבע, v, היא מהירות הקול ב המצע, ƒ, הוא תדר רדיו (RF). המתמר יהיה עכבה שחייבת להתקיים כדי 75 אוהם עבור תפעול יעיל ^20.

על ידי התאמת רוחב הפס של ערוץ GPUלזה של אפנן מצב דולף, המערכת הופכת מקבילה לחלוטין ניתן להרחבה. על ידי הוספת זוגות מתאימות רוחב פס של GPUs וערוצים אפננו מצב דולפים, אפשר לבנות מציג הולוגרפית של גודל שרירותי.

לאחר שהמכשיר נוצר, זה מאופיין בקפידה על מנת לוודא כי תדרי מעבר מצב מודרך אל הדולף מתאימים בקרת תדר של צבע. ראשית, את המיקום של המצב המודרך נקבע על ידי מצמד פריזמה מסחרי לאשר כי המוליך הגל יש את העומק המתאים ואת המספר הנכון של מצב מודרך. ואז, לאחר מכשירים מורכבים וארוזים, הם ממוקמים בתוך מצמד פריזמה מנהג הממפה את תדרי קלט של האור הפלט הסרוק. כתוצאת הנתונים נותנים את תגובת תדר הקלט ותגובת הפלט זוויתי עבור אור אדום, ירוק וכחול עבור המכשיר להיבדק. אם ההתקן כבר מפוברק כראוי, תגובת קלט המכשיר תופרדתדירות תגובת הפלט תהיה חופפי זווית. כאשר זה הוא אשר, המכשיר מוכן לשימוש צג וידאו הולוגרפי.

המדידות הראשונות תתקיימנה לפני שהמכשיר כבר ארוזים. עומק מוליך הגל נקבע על ידי מצמד פריזמה מסחרי. ניתן להשיג זאת רק עם גל תאורה אחד (בדרך כלל 632 ננומטר אדום) אך המחברים שינית מצמד פריזמה מסחרי שלהם כדי לאפשר לו לאסוף מידע מצב עבור אור אדום, ירוק וכחול. לאחר אריזה, המכשיר עובר מדידה שנייה מצמד פריזמה מנהג אשר רשום אור פלט מוסח כפונקציה של RF קלט. תיאור מפורט של מדידות אלה כדלקמן. צעדי ייצור הם גם נתונים.

1. הכנה ראשונית

הערה: התחל עם רקיק niobate ליתיום חדש X-משמעי. זה צריך להיות כיתה אופטית, 1 מ"מ עובי, נקיה, בלי שום דבר שהופקד על פני השטח, שני הצדדים מלוטשים, והצד העליון מסומן.

1. באמצעות מכונת אלקטרונים Beam המאייד או שווה ערך בכל ואקום של 50 μTorr, להתאדות 200 ננומטר של אלומיניום על פרוסות סיליקון ב 5 / sec. כדי לשכפל את התוצאות המוצגות, למקם את כוכבי רקיק 65 סנטימטרים מעל כור היתוך האלומיניום.
2. ספין על 30 טיפות של תמונה חיובית להתנגד, כגון AZ3330, ב 3000 סל"ד במשך 60 שניות. Softbake להתנגד ב -90 מעלות צלזיוס למשך 60 שניות. הערה: לקבלת תיאור מפורט של המכניקה של סרטי פולימרי ספינינג לראות את העבודה על ידי CJ לורנס ^21.
3. באמצעות המסכה הנכונה, כגון קובץ "מסכת 1. Mask.dxf Exchange פרוטון" ספק בנספח, לחשוף את פרוסות סיליקון באמצעות aligner מסכה עם נורת כספית 350 W או שווה ערך ל -10 שניות לפי specificati מכוניתלפיירפוקס. ודא הפרוסות מיושרות כך בגלבו מקביל לציר ה- y.
4. לפתח את כוח עמידתו מפתח photoresist חיובי עבור 60 שניות. קשה לאפות את רקיק עבור 60 שניות ב 110 מעלות צלזיוס. Etch משם האלומיניום חשוף לחלוטין על ידי והשקיע אותה ל -2 דקות בתוך לחרוט אלומיניום פתרון 1 L מחומם ל -50 מעלות צלזיוס.
   זהירות: לחרוט אלומיניום הוא רעיל, מאכל מזיקים. ראה MSDS עבור טיפול הולם ואחסון של החומר הכימי. יש להשתמש בציוד מגן אישי מתאים חומצה בעת הטיפול כימי זה.
5. הסר את המסכה photoresist עם שטיפה של אצטון ואחריו אלכוהול איזופרופיל (IPA).
6. באמצעות 0.016 ב. להב יהלום עבה עם עומק חשיפה של 0.165 ב. על חיתוך אוטומטי רואה, לחתוך את הפרוסות לתוך 10 x 15 מ"מ ² מכשירים עם מקבילי ממד הארוכים לצייר y.
   הערה: הלהב לא לחתוך את כל הדרך דרך המצע. כדי להפריד כל התקן, פשוט להדגיש כל חתך שבצע מסור החיתוך. כל 10 x 1המכשיר 5 מ"מ ² בנפרד יהיה לעבור את השלבים הנותרים של הפרוטוקול.

2. פרוטון Exchange

1. הוסף התקן בודד במבחנה עם קרקע חור קטנה לתוך התחתון כדי לאפשר אינטראקציה בין ההתקן לבין כל האמבטיות הנוזליות.
2. Proton חליפין מכשיר ידי טבילה אותו להמס L 1 של 99% חומצה בנזואית טהורה ב 240 מעלות צלזיוס. השתמש זמן טבילה של 10 דקות ו -10 שניות על מנת להשיג את עומק היעד של 0.4504 מיקרומטר.
   שים לב: בפעם טבילה חילופי פרוטון מוכתב על ידי מקדם הדיפוזיה, D, אשר עבור להמיס של המחברים הוא כרגע D = 0.2993. שעת הטבילה חילופית הפרוטון מחושבת לפי היחס T = ד ² / (4 D). במשוואה הזאת, T הוא זמן חליפי שעות, ד הוא העומק המוליך גל מיקרון, ו- D הוא מקדם הדיפוזיה. לתיאור מפורט של המכניקה של חילופי פרוטון לראות את העבודה על ידי JL Jackel ¹5.
3. הסר את ההתקן להתקרר למשך 5 דקות או עד קריר למגע. נקה את שאריות חומצת בנזואית עם שטיפה של אצטון אז IPA.

3. לחשל

1. הוסף את מכשיר מבחנה רגילה לעטוף את הצינור בנייר אלומיניום. מניחים את הצינור בתוך תנורי מופל במשך 45 דקות ב 375 מעלות. הסר את ההתקן להתקרר למשך 5 דקות או עד קריר למגע.

4. נקיים

1. נקה את מסכת האלומיניום מהמכשיר באמצעות לחרוט אלומיניום למשך 2 דקות בערך על 50 מעלות צלזיוס. נקה את המכשיר לחרוט פיראניה חומצי כדי להסיר כל שאריות אורגניות.
   זהירות: לחרוט פיראניה חומציים היא רעילה, מאכל מזיקים. ראה MSDS לטיפול ואחסון נכונים של הכימיקלים האלה. יש להשתמש בציוד מגן אישי מתאים חומצה בעת טיפול הכימיקלים האלה.
2. יש לשטוף את המכשיר אצטון, אז IPA, ויבש עם חנקן דחוס.

5. מדידות עבור גל

1. שימוש בכל קנה מידה מנתח מוליך גל מסחרי המאפיינים של הפרוטון החליפו מוליך גל.
   הערה: מכשיר טוב יהיה 2 מצבים מודרכים באמצעות ליזר 633 ננומטר. ראה איור 2 למשל של תוצאות רצויות. אם המכשיר יציג יותר משני מצבים מודרכים לתאורת אדום אז בפעם החליפין בשלב 2.2 צריכה להיות מופחתת. כמו כן אם המכשיר יציג פחות משני מצבים מודרכים בפעם החליפין צריכה להיות מוגברת.

6. הוסיפו להתנגד

1. ספין על 4 טיפות של Lift Off להתנגד (LOR) ב 3000 סל"ד במשך 60 שניות ולאחר מכן אופים ב 200 מעלות צלזיוס במשך שעה 1. סר ואפשר למכשיר להתקרר במשך 5 דקות או עד קריר למגע. ספין על 4 טיפות של 3: 1 פתרון של methacrylate polymethyl (PMMA) ו Anisole ב 3000 סל"ד במשך 60 שניות ולאחר מכן אופים ב 150 מעלות צלזיוס למשך 15 דקות.
2. סר ואפשר למכשיר להתקרר במשך 5 דקות או עד קריר למגע. ספין על 2 טיפות של פולימר מוליך ב 1000 סל"ד במשך60 שניות, ואז לסובב ב -6,000 סל"ד במשך 4 שניות כדי להסיר כל עודף.

7. תבנית

1. שימוש במיקרוסקופ אלקטרונים משופר עם שמיכת קורה כדי לאפשר כתיבה או מכונית שווה לחשוף את המכשיר.
   1. תחת ואקום של 50 μTorr, לחשוף את שכבת מוליך אלומת אלקטרונים עם מינון שטח של 30 μC / ² סנטימטר שסורק את הדפוס של מתמרי interdigital. כדי לשכפל את התוצאות להשתמש נוכחי קרן מדודה של 410 Pa.
   2. כתוב את תבנית מקובץ .dxf או שווה ערך על מיקרוסקופ אלקטרונים לפי מפרטים המכונה.
      הערה: לקבלת תיאור מפורט של התהליך ליתוגרפיה E-Beam לראות את העבודה שנעשתה על ידי RE Fontana ^22.

8. פיתוח

1. הסר את שכבת מוליך על ידי שטיפת המכשיר זרם רציף של מים ללא יונים עבור 5sec. הסר את PMMA נחשף על ידי טבילה את המכשיר לתוך 1: 3 פתרון של מתיל isobutyקיטון l (MIBK) ו IPA במשך 45 שניות.
   1. מוציאים 1: פתרון 3 של MIBK: IPA ולשטוף עם IPA במשך 5 שניות. לייבש את המכשיר עם חנקן דחוס.
2. חזור על שלבים 8.1-8.1.1 הפרטים הדרושים על מנת לפתח את PMMA מלא.
   הערה: עם זאת לחשוף את המכשיר הפתרון של MIBK: IPA במרווחים 5sec בלבד. פיתוח מלא צריך לחשוף את LOR מתחת PMMA והוא יכול להיות מזוהה על ידי צבע אחיד לאורך כל שטחה הבנוי מוקף בקצוות ובפינות פריכים.
   הערה: מעל הפיתוח של PMMA מוביל התפרצות תכונה קטנה יכול למחוק את האצבעות מתמרים interdigital לחלוטין לעזוב בלוק מפותח גדול יחיד. כמו כן בפיתוח משאיר שאריות לא אחידה כי יקטין את האפקטיביות של תהליך השיגור העוקב.
3. הסר LOR באזור חשוף על ידי טבילה את המכשיר לתוך 1: 1 פתרון של מפתח מתאים ומי deionized במשך 25 שניות. מוציאי 1: 1 הפתרון של appropriatמפתח דואר ומי deionized. לשטוף עם IPA במשך 5 שניות.
   1. יבש עם חנקן דחוס. חזור על שלבים 8.3 לפי הצורך לפתח את LOR מלא.
      הערה: עם זאת לחשוף את מכשיר הפתרון של מפתח מתאים ומי deionized ב 2 במרווחים שניים בלבד. פיתוח מלא צריך לחשוף את פני השטח של המצע מתחת LOR. זה יכול להיות מזוהה על ידי צבע אחיד ולבן ברחבי שטחה הבנוי תוך שמירה בקצוות ובפינות פריכים. אי לפתח את LOR כראוי מוביל גם הבעיות שנדונו 8.2.3.1. ראה איור 3 עבור תהליך פיתוח LOR למשל.
      הערה: מעבר יחס נמוך יותר של מפתח מתאים למי deionized כגון 1: 2 או 1: 3 מועילים כהתקן מתקרב פיתוח מלא כדי לאפשר את התווים העדינים לפתח בלי לפוצץ את המכשיר. עם זאת, זה לא יתרון להתחיל עם מינונים אלה עם עליית זמן הכולל ואף עולה על הזמן האופטימלי של develאופר.

9. אלומיניום הפקדה

1. באמצעות מכונת אלקטרונים Beam המאייד או שווה ערך בכל ואקום של 50 μTorr, להתאדות 200 ננומטר של אלומיניום על פרוסות סיליקון ב 5 / sec.

10. Liftoff אלומיניום

1. למלא צלחת זכוכית גדולה עם 750 מיליליטר מים על פלטה חשמלית על 90 מעלות צלזיוס. הכנס חיץ פלסטיק לתוך קערת המים. במיכל זכוכית קטן נפרד להטביע את המכשיר פתרון 100 מ"ל של N -methyl-2-pyrrolidone (NMP).
2. מניח את המכל של פתרון NMP המכיל את המכשיר על חיץ הפלסטיק להבטיח כי מפלס המים לא יעלה על הגובה של המכל של NMP. מכסה את הסיר ולתת לשבת 3 עד 4 שעות או עד שיגור אלומיניום הושלם. הסר את ההתקן מתוך NMP.
   הערה: זהו יתרון לנקות חלקים גדולים של אלומיניום מהמכשיר לפני הסרתו מהאמבטיה NMP. עושה זאת על ידי בעזרת פיפטה מלא NMP כדי להתיז את המכשירd לדפוק כל נתחים גדולים נותרים של אלומיניום לא רצוי.
3. יש לשטוף את המכשיר IPA ויבש עם חנקן דחוס. תחת מיקרוסקופ, ודא השיגור כי היא מלאה. אם אלומיניום שיורית רצוי נשאר, להרטיב את המכשיר עם אצטון בעדינות מאוד לצחצח עם ספוגית cleanroom מצופית אצטון להסיר.
4. לשטוף IPA ויבש עם חנקן דחוס, ולבדוק מתחת למיקרוסקופ. חזור על 10.3 ו -10.4 לפי הצורך.

11. פולנית אחרית

1. מעיל המכשיר סרט מגן כגון שכבה של photoresist חיובי. הצמד את המכשיר כך בסוף עם המתמרים חשופים פוליש. בעזרת הליכי ליטוש נכונים ^23, לאט למרק את בסופו של המכשיר כדי חספוס פני שטח של פחות מ -100 ננומטר, כך שאף ליקויים במשטח להפריע האור יוצא המכשיר.
2. הסר את ההתקן מתוך המהדק ולנקות את הסרט המגן. אם photoresist שמש סרט מגן, נדיבלשטוף אצטון ולאחר מכן IPA תסיר אותו. לייבש את המדגם לפי הצורך עם חנקן דחוס.

12. הר על לוח בריחה

1. אם כל הרכבה נדרשה עבור לוח פריצת RF, להרכיב את לוח הפריצה על פי המפרט שלו.
2. לבנות, מתוך שקופיות זכוכית, פלטפורמת הרכבה להחזיק בתקיפות גם את לוח פריצת RF וההתקן. הערה: פלטפורמת ההרכבה בנויה בצורת ח 'מתוך שלוש שקופיות זכוכית: אחד 75 x 50 x 1 מ"מ ³ ושני 75 x 25 x 1 מ"מ ^3.
   1. מניח חרוז נדיב של דבק מגע על הרביעי השמאלי ביותר של השקופית הגדולה. מניח באחד השקפים הקטנים מעל החרוז של דבק מגע, כך הקצה השמאלי ביותר ואת הקצה התחתון להתיישר עם קצוות המקבילים בשקופית הגדולה.
   2. החל משרד ובלחץ שווה שתי השקופיות עד הערכות הדבקות מגע, כ -15 שניות. חזור על התהליך עבור הרביעי הימני של השקופית הגדולה.
3. הר דevice לחלק העליון של הפלטפורמה גובר עם דבק דו-צדדי. ודא שהקצה של הסככות המכשירות סוף הפלטפורמה הגובר כך פלטפורמת ההרכבה לא להפריע אור יציאה בסופו של המכשיר.
4. הר לוח פריצת RF לפלטפורמה הגוברת כך שזה לא בנתיב הקרן של האור יוצא המכשיר. דרך פשוטה לעשות זאת היא להעלות את לוח הפריצה עם קלטת עבה כך בתחתית לוח הפריצה היא מעל החלק העליון של המכשיר.
5. קשר חוט הרפידות במכשיר למקומות שלהם על לוח פריצת RF. השתמש משרן סדרה 27 nH כדי העכבה להתאים כל מתמר לכניסות לוח הפריצה.

13. פריזמה זיווגים

1. בחר פריזמה רוטיל לזוג אור לתוך המכשיר. הקיטוב של האור (Electric רוחבי) צריך להיות מקביל לציר האופטי של רוטיל לציר האופטי (Z ציר) של niobate ליתיום X-משמעית.
2. t הנקי הוא פנה משטחים הן של המכשיר לבין פריזמה ביסודיות עם IPA. מקם את הפריזמה כך שהוא מרוכז בערוץ להיבדק.
3. לחץ על החלקה התחתונה של הפריזמה בתקיפות נגד העליון של המכשיר עם מנגנון הידוק. הערה: אל תהדק לחץ מופרז כמו ייסדק המצע ולהזיק הפריזמה הצימוד.
4. אם יצליח, להתבונן כתם רטוב יופיע.
   הערה: כתם רטוב הוא אזור של השתקפות פנימית מוחלטת מתוסכלת על הממשק בין פריזמה לבין המדגם. דוגמא צימוד פריזמה נאותה ראה איור 4.

14. הר במנגנון האפיון

1. הר המכשיר על הפלטפורמה המסתובבת של מנגנון אפיון צבע חלוקת תדר עבור מאפנני אור במצב דולפים איזוטרופי דנו על ידי א Henrie ^4.
   הערה: סכמטי של מנגנון האפיון מסופק באיור 5.

"Jove_title"> 15. יישר במנגנון האפיון

1. הפעל את הלייזר. כדי לשכפל את התוצאות המוצגות השימוש בנייר זה 5 V עבור 638 ננומטר, 5.5 V עבור 532 ננומטר, ו -6.5 V עבור 445 ננומטר.
2. להחליש את הקרן עד עוצמת האור המפוזר היא נוחה לעין. בדוק את הקיטוב לייזר.
   1. מניח מקטב בנתיב הקרן לאחר לוחית הגל חצי כך שחוסם אותו אופקי אור מקוטב. סובב את לוחית גל חצי להשיג הנחתה מקסימלית של אור לייזר. הסר את המקטב.
3. באופן ידני לסובב את הפלטפורמה כך שזווית בין לייזר לבין המשטח העליון של המכשיר מוגדר זווית הכניסה הנכונה.
   הערה: את הזווית הנכונה ניתן למצוא בטבלת 1 על פי אורך גל הבדיקות הרצוי ומצב.
4. יישר פריזמה באמצעות בשלבים תרגום ליניארי כאשר נקודת המוקד של הלייזר עובר דרך הפינה 90 ° של פריזמה. הערה: SC ליזר מוגברatter שנגרם בפינת פריזמה ניתן לראות לפעמים.
   1. בשלב זה, אור צריך להיות צימוד לתוך המכשיר אשר ניתן לאמת באמצעות פס המאפיין של אור הנגרם על ידי הפיזור של מוליך הגל או על ידי הקווים במצב מאפיין יוצאים בסופו של המכשיר ²⁴ (ראה איור 6).
      הערה: אם באמצעות קווי במצב לאמת צימוד, כדאי להסיר את מד הכוח מדרך הקורה. במקום להכניס אובייקט פיזור אחיד, כגון גיליון נייר לבן, לתוך נתיב הקרן.
   2. אם אין צימוד מזוהה, לאט לסובב את המכשיר תוך שמירה על קצה צימוד של הפריזמה בנקודת המוקד של לייזר. אם לאחר סיבוב חמש מעלות בכל כיוון לא צימוד ניתן לאתר, הסר את ההתקן מתוך פלטפורמה מסתובבת, להסיר את הפריזמה ולחזור לשלב 13.
5. לאחר צימוד מזוהה, לכוונן את שלבי פלטפורמה ותרגום ליניארי הסיבוב כדי מקסימייז הצימוד של האור.

16. צרף את קלט RF ויצורף ההתקן

1. החלף את מד הכוח שהוסר במהלך יישור. בנוסף, הסר כל החסימות בנתיב קרן לשמש למטרות יישור.
2. צרף קלט RF ללוח הפריצה המכשיר ולהדליק את מחולל אותות RF. ודא המגבר הוא מופעל. הערה: כדי להגן על המכשיר מפני שחיקה, הכוח החשמלי של האות לכת המכשיר לא יעלה על 1 W.
3. סר הנחתה המשמשת בטיחות במהלך יישור. הליזר הוא כעת ברמות הכח האופטיות המשמשות לבדיקה. עטוף את המערכת כולה תיבה לבודד אופטי.

17. הפעל את תכנית הבדיקות מסופקת

1. השג מנהל ציוד מעבדה כדי להפעיל את מכשיר האפיון, כגון AutomatedDeviceCharacterization.vi קובץ LabView הניתן בנספח.
2. הכנס את כל הפרמטרים המשתמשים לתוך sof הבדיקותtware במחשב השליטה. הערה: איור 7 מסופק עבור אלו המשתמשים בקובץ ביקורת הניסוי סיפק. הוא מציין עם תיבה צהובה השדות יש לעדכן לפני כל בדיקה אוטומטית מנוהלים על מנת התכנית אנליטית הניתנת להפעיל כראוי בשלב 19.
   1. כדי לשכפל את התוצאות מוצגות במאמר זה השתמש בפרמטרי הבדיקות הבאים: תדר ראשוני: 100 MHz, תדר סופי: 800 MHz, שלב תדירות: 10, מצב ההתחלתי קשוח: 0, עמדתו הסופית קשוחה: 25, ו שלבו תפקיד: 1. הפוך בטוח "פלט לקובץ" כפתור נלחץ.
3. הפעל את תכנית הבדיקות.
   הערה: התוכנית סיפקה נוהג מד הכוח לאורך מסלול לינארי במרווחים המוגדרים על ידי המשתמש. בכל עמדת אות קלט RF הוא נסחפה דרך סדרה של תדרים נבחרו ומדידות חשמל נעשה. מדידה מתבצעת גם עם קלט RF בהגדרת התדירות הנמוכה ביותר שלה וכוח הפלט הנמוך ביותר אשר כבר הניסיוןly נקבע כשווה אי קליטת אותות ^4. מדידות אלה בגרף אז בזמן אמת בתרשים אינטראקטיבי 3D.
   1. שים את קבצי פלט הארבעה: * config.csv מתאר את הניסוי, * data.csv מכיל קריאת הכח בכל תדר, * no_stim.csv מכיל קריאת רעש הרקע, * graph.jpeg מכיל עותק של הגרף על המשתמש הממשק של התוכנית כפי שהיה כאשר התוכנית הסתיימה. ראה איור 8.
4. סעיפים חזרו 15-17 לכל אורך גל במצב TE1 המתואר בטבלת 1.

18. ניתוח פרופילי פלט התדירות זוויתית

1. השג תוכנית ניתוח סטטיסטי או להוריד את קוד CompareWDMmodes.m Matlab שנקבע בנספח.
2. בתיקייה (שם התוכנית נמצאת), צור תיקיית משנה, "מספר לדוגמא" להיכנס "מספר לדוגמא" לתוכנית הבדיקה. מספר המדגם הואמספר זיהוי המכשיר.
3. בתיקיה זו, "מספר לדוגמא," ליצור שלוש תיקיות משנה. שם כל תיקיה כדלקמן, "מספר לדוגמא" _ "צבע" _M1_ "מתמר". השמות "נועז נטוי" הם ערכים נכנסו לתוך תכנית הבדיקות על ידי המשתמש. (למשל A16_BLUE_M1_T1, C5_RED_M1_T13, או D35_GREEN_M1_T18).
4. לתוך כל אחת מתיקיות משנה, להעתיק את ארבעת קבצים שנוצרו על ידי תוכנת בדיקות המתכתבות עם כי אורך גל, במצב מסוים, מתמר.
5. פתח את התכנית אנליטיים לשנות את המשתנים המוגדרים על ידי המשתמש בחלק העליון על מנת לשקף את קלט ערכים המוגדרים על ידי המשתמש לתוך תוכנת בדיקות.
   הערה: אם אתה משתמש בתכנית האנליטיות הניתנת לו, לבין הערכים המוגדרים על ידי המשתמש בתכנית הבדיקה הם "מספר לדוגמא" = A16, "מודרך מצב" = 1, "מתמר" = 1 הקוד אנליטית יהיה שונה לדברים הבאים:
   ; % משתנה המוגדר על ידי המשתמש
   = סדרה א ';
   מדגם = 16;
   = מצבים [1];
   מתמר = 'T1';
6. הפעל את התוכנית אנליטי.
   הערה: אם אתה משתמש בקוד אנליטיים קבע, בין היתר הוא יוצר דמות המשווה את תגובת התדר מנורמל ואת התפוקה זוויתי עבור אור אדום, ירוק וכחול. קובץ זה יוצר ממוקם בתיקיית המשנה "מספר דוגמאות". ראה איור 9 עבור דוגמה של פלט.

תוצאות העיקרון בפרוטוקול לעיל הנן מדד המצב המודרך יוצא מצמד פריזמה המסחרי שמוצג באיור 2, התדר היחיד, קלט גלם / נתוני תפוקה שנאספו מצמד פריזמה אישית שמוצגים באיור 8 ואת העקומות הססגוניות שמוצגות באיור 9. בפסקאות הבאות נדונו המידע לפעולה מיוצר על ידי כל אחד פלטים אלה.

מידע המצב המודרך שלוקט מצמד פריזמה המסחרי משמש, בעיקר, כדי להקים את עומק מוליך הגל, אך מספר מצבים והריווח שלהם מכילים מידע שימושי אחר הנוגע לפעולה במצב דולפת. עבור המכשיר במצב הדולף לעבוד כמתוכנן, הוא חייב להיות מעבר מצב מודרך אל דולפים לכל צבע, והתנסות הוכיחה שזה נכון כאשר מקיימת לפחות שני מצבים מודרכים לכל Illuminaגל tion. הדבר רלוונטי במיוחד עבור אדום כמו זה יש את מצב המודרך הקטן ביותר משלושת צבעי התצוגה. חילופי פרוטון בשלב 2 יש להגדיל או להקטין לוודא ישנם שני מצבים אדומים. באופן כללי, שיש שני מצבים באדום עולה כי ישנם לפחות שני מצבי בירוק וכחול. התקנים אופטימיזציה עבור ריבוב חלוקת תדרים של צבע הראו שני מצבים באדום, שלושה מצבי בירוק ארבעה מצבים בכחול. מצבים פחות עשויים להופיע עבור ירוק וכחול אם הזמן לחשל ארוך מדי. אם פחות מהמספר אופטימלי של מצבי להופיע עבור אור ירוק וכחול, אז בפעם לחשל בשלב 3 ייתכן שיהיה צורך להאריך. anneals הארוך, עם זאת, גם יקטין את המדד היעיל של המצב המודרך.

תפוקת הגלם של מצמד פריזמה מותאם אישית כפי שמוצג באיור 8 נותנת לאדם תחושה איכותית טוב מספר פרמטרים מכשיר חשובים כגון רוחב פס RF, לטאטא זוויתי,ליניאריות סריקה, גודל נקודה, נקודה גל עומד ויעילות עקיפה למידע. התחזית של הנתונים על ציר Y נותנת את תגובת התדר של המכשיר שממנו נוכל לפענח את התדר המרכזי ואת רוחב הפס המשוער של מבצע. התחזית של הנתונים על ציר X נותנת תוחלת של תפוקת האור מתפזרת. מידע עמדה זו כמעט פרופורציונלי לטאטא הזוויתית של פלט המכשיר, כך התחזית על הציר הזה הוא אינדיקטור טוב של לטאטא זוויתי של המכשיר. השיפוע של הנתונים על מטוס XY של הגרף נותן לנו תחושה של הליניאריות של הסריקה, כמו גם את שיעור הסריקה עם תדר קלט. אם ציר X ידגם עם רזולוציה גבוהה מספיק, אז חתך לאורך ציר X ייתן את פרופיל הקורה. אם ציר Y ידגם עם רזולוציה גבוהה מספיק, אז משטח דפוסי גל עומד אקוסטית עשויים להיות רק נראים אם הם בולטים, זה עשוי להיות מועיל להוסיף בולם אקוסטי אלמכשיר לייצר חלק, אפילו לסרוק. יעילות דיפרקציה מוחלט אינו נמדד אך כאשר משווים ממכשיר אחד למשנהו, את יחס אות לרעש משמש אינדיקטור טוב של יעילות דיפרקציה יחסית. נתונים גולמיים זו מספק כמות המידע משמעותית, אבל זה רלוונטי גל תאורה אחד בלבד.

כדי לקבוע אם המכשיר מסוגל בקרת תדר של צבע, נתונים גולמיים מעובדים עבור מספר ניסויים עם כל שלושת אורכי הגל כדי ליצור גרפים כמו לזו מתוארת בתרשים 9. תחזיות ציר X ו- Y נאספות ראשונות עבור מצב מודרך TE1 לכל בשלושה צבעים. ואז תחזיות אלה הן על גבי הזווית ותדירות גרזני בהתאמה כדי ליצור תדר ססגוני ותגובה זוויתי כמו זה מוצג. אם התגובה לכל צבע צמודה בתדירות וחופפים ב זווית, ואז המכשיר מתאים בקרת תדר של צבע.

class = "jove_content" FO: keep-together.within-page = "1"> באמצעות שלבי האפיון מתוארים בעבודה זו, אפשר הן לשכפל מכשירים מסוגלים לשלוט בתדירות של צבע, כמו גם ביעילות לשנות תפקידם לפגוש חדש קריטריונים אופטימיזציה כגון יעילות דיפרקציה מוגדלת, אות גבוה יחס רעש או ליניאריות גבוהה.

איור 1:. הרותחת מצב אפנן כפי שניתן לראות משמאל, אור נכנס המכשיר דרך פריזמה רוטיל אשר evanescently זוגות להדליק לתוך מוליך גל indiffused על פני השטח של המצע. כשהאור המודרך מתפשט לכיוון הקצה המרוחק של המכשיר הוא נתקל גלי אקוסטיים משטח אשר outcouple בין האור ובין מוליך הגל ולסובב הקיטוב שלו. תרשים המומנטום לאינטראקציה זו ניתן מימין. ge.jpg "target =" _ blank "> לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2:. מדגם נתונים עבור גל אור מן הלייזר מצמידים לתוך פריזמה. לאחר מכן הוא משקף את פני השטח של המכשיר על חיישן כוח. כאשר מצב מודרך קיים, במקום המשקף את המכשיר לאור מודרך דרך המצע ויוצאים בסופו של המכשיר. לפיכך, הוא מונחה הרחק חיישן כוח וגם "טבילה" חדה מתרחשת העלילה. ישנם שני מצבים מזוהים בחלקה זו. קריאת העצמה הגוברת בהדרגה מהשמאל לימין יכולה להיות מוסברת על ידי היעילות העביר בהדרגה את האוויר כדי גבול פריזמה. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 4: התקן צמוד פריזמה רכוב על בריחת דירקטוריון. מצמיד כראוי, השלים מכשיר מותקן על Brea שלהלוח Kout. בזווית הנכונה, כמו בתמונה הזאת, את הכתם הרטוב משקף קשת של צבעים. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Apparatus אפיון סכמטי בתרשים בסיסי של המנגנון אפיון: איור 5.. הליזר נשלח באמצעות סדרה של רכיבים אופטיים בטרם מצמיד לתוך המכשיר דרך מנסרה. ברגע שנכנסנו למצב של גלי SAW מוליך גל המיוצר על ידי מתמרים interdigital ו אות RF נקישה קלה לתוך מצבי דולפים אשר היציאה המכשיר בזווית תדירות לשליטה. מפעיל ליניארי שמניע את מד הכוח באמצעות מגוון של עמדות בעוד מחולל אותות פועל באמצעות מגוון של תדרים יצירת גרפים multivariable המתארים את יכולת השליטה והחוצהלשים של המכשיר. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 6:. טכניקות זיהוי של צימוד אור פרופר צימוד פרופר ניתן לזהות על ידי או הנוכחות של פס המאפיין של אור הנגרם על ידי פיזור של מוליך הגל, כפי שמוצג מהשמאל, או על ידי קווי מצב האופייניים מתוך תום מכשיר, כמו להראות מימין. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 7:. ממשק משתמש עבור בדיקות תוכנת LabView הבין המשתמשים פנים כוללים כל המשתנים המוגדרים על ידי המשתמש. פריטים התאגרפו בצהוב יש לעדכן לפני כל בדיקה אוטומטית מנוהלת על מנת תכנית אנליטיים כדי לפעול כראוי. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 8:. תדר דגימה לעומת עמדת גרף בעוד קלט RF ומיקום כוח מטר נסרקים באופן ליניארי, תוכנת הניסוי בונה ומציג זה גרף 3D האינטרקטיווי של הנתונים שנאספו. עם השלמת התצוגה הנוכחית נשמרה לעיון מהיר. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

/53889fig9.jpg "/>
איור 9: Sample Data השוואת מצב תגובת התדר של שלושה אורכי גל מוצג בצד שמאל.. המכשיר בעל רוחב פס של 200 מגה-הרץ עם שליטה נפרדת עבור כל אורך גל. מימין תגובת זווית הפלט עבור כל מכשיר. יש חפיפת זוויתי טובה 5-7 מעלות. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

טבלה 1:. פרמטרי עירור מצב זווית ופרמטרי גל עבור רצוי ריגושי מצב TE1 עבור המכשירים הנדונים במסמך זה.

החוקרים אין לי מה לחשוף.