이 작업은 홀로그램 비디오용 이방성 누출 모드 변조기의 제작 및 특성화를 설명합니다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
이 논문에서
요약
초록
홀로비디오 디스플레이는 빛을 굴절시키는 공간 광 변조기를 기반으로 합니다. 이러한 공간 광 변조기 중 하나는 이방성 누설 모드 변조기입니다. 이 변조기는1-3을 제조하는 것이 비교적 간단하고 저렴하기 때문에 홀로그램 비디오 실험에 특히 적합합니다. leaky mode 장치의 몇 가지 추가 이점으로는 큰 집계 대역폭, 신호광과 노이즈의 편광 분리, 큰 각도 편향 및 색상1의 주파수 제어가 있습니다. 이러한 장점을 실현하기 위해서는 이러한 장치의 작동이 도파관 및 변환기 매개 변수4에 크게 의존하기 때문에 이러한 장치를 적절하게 특성화 할 수 있어야합니다. 변조기를 특성화하기 위해 저자는 상용 프리즘 커플러와 맞춤형 특성화 장치를 사용하여 유도 모드를 식별하고 도파관 두께를 계산하며 마지막으로 장치의 주파수 입력 및 누출 모드 변조기의 각도 출력을 매핑합니다. 이 작업은 풀 컬러 홀로그램 비디오에 적합한 리키 모드 변조기의 측정 및 특성화에 대한 자세한 설명을 제공합니다.
서론
이러한 픽셀 화 광 밸브뿐만 아니라 MEMS 디바이스 및 벌크 파 음향 광학 변조기와 같은 대부분의 홀로 그래픽 디스플레이 기술은, 그 개발에 광범위 참여를 허용하기에 너무 복잡하다. 픽셀 화 조절, 필터 층과 활성 다시 비행기와 특히 5를 구축하는 패터닝 단계의 수십 필요할 수 있습니다 및 팬 아웃 (6)에 의해 제한 될 수 있습니다. 상기 장치의 복잡성 높은 패터닝 수가 단계 이상, 엄격한 제조 프로토콜은 적절한 디바이스 수율 7을 달성해야한다. 벌크 파 음향 광학 변조기는 기반 프로세스 8,9을 웨이퍼에 자신을 빌려하지 않습니다. 이방성 누설 모드 조절제 그러나 제조 상대적 표준 마이크로 제작 기술을 이용할 10,11 두 개의 패터닝 단계를 필요로한다. 적당한 제조 시설 어떠한 기관 (H)의 개발에 참여하는 이러한 프로세스의 액세스가 가능하게olographic 비디오 디스플레이 기술 (12).
장치의 적절한 기능을주의 깊게 측정되고, 원하는 소자 특성을 얻기 위해 조정되어야 도파로 따라 크게 의존으로 소자 제조의 단순하지만 재미있는 일 수있다. 도파가 너무 깊은 경우, 예를 들어, 장치의 동작 대역....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
프로토콜
1. 초기 준비
참고 : 새 X 컷 니오브 산 리튬 웨이퍼로 시작합니다. 이것은 표면 상에 증착 아무것도 깨끗한 1mm 두께의 광학 등급, 있어야 양면 연마와 상측 표시된.
- 50 μTorr의 진공에서 전자빔 증발기 또는 이와 동등한 장비를 사용하여, 5 Å / sec로 웨이퍼 상에 알루미늄을 200 nm의 증발시켰다. 제시된 결과를 복제 웨이퍼 성상을 알루미늄 도가니 위 65cm 위치.
- 60 초 동안 3,000 rpm에서, 같은 AZ3330로 (30) 양의 사진 방울 저항에 스핀. 소프트 베이크 60 초 동안 90 ° C에서 레지스트. 참고 : 회전 폴리머 필름의 역학에 대한 자세한 설명은 CJ 로렌스 (21)에 의해 작업을 참조하십시오.
- 이러한 부록에 제공된 "마스크 1. 프로톤 교환 Mask.dxf"파일과 같은 적절한 마스크를 이용하여, 350 W 수은 램프 또는 기계 specificati 당 10 초 동안의 동등한 마스크 얼 라이너를 사용하여 웨이퍼를 노광기능. 도파관은 y 축에 평행이되도록 웨이퍼 정렬되어 있는지 확인합니다.
- (가) 60 초 동안 긍정적 인 포토 레지스트 개발 레지스트 개발한다. 하드 110 ℃에서 60 초 동안 웨이퍼를 굽는다. 50 ° C까지 가열 1 L....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
결과
프로토콜의 원리의 결과는 상기도 2에서, 단일 주파수에 나타낸 상업적 프리즘 커플러로부터 유도 모드로 측정하며, 상기 커스터마이즈 프리즘 커플러로부터 수집 된 원시 입력 / 출력 데이터는도 8에 도시 다색 곡선은도 9에 도시. 다음 단락에서 우리는 이러한 출력의 각에 의해 생성 된 실행 가능한 정보에 대해 설명합니다.
상업적 프리즘 커플러로부터 수집 도파 모드 정보 도파로의 깊이를 설정하기 위해 주로 사용되지만, 모드의 수와 간격은 누설 모드 동작에 관련된 다른 유용한 정보를 포함한다. 설계로 새는 모드 장치가 작동하려면, 그것은 모든 색상 가이드 - 투 - 누설 모드 전환을해야하며, 각 Illumina 사에 대해 적어도 두 개의 가이드 모드가 존재하는 경우 실험은 사실.......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
토론
각각의 장치의 설계는 두 가지 중요한 단계, 프로톤 교환 및 LOR 개발을 갖는다. 이들의, 양자 교환 시간은 결국 누설 모드 천이 제어 가능한 주파수 대역폭, 광의 각 색마다 중요한 설계 파라미터로 유도 수를 결정 도파로의 깊이를 결정한다. 빨간색 두 가이드 모드가 요구된다. 이상이 다음에 해당하는 경우 대역폭이 희생된다. 작은 존재가 일절가 새는 모드 전환을 유도하는 경우 보장되지 않습니다. 원하는 결과를 달성하기 위해 양성자 교환 시간을 수정하는 단계 2.2.1에서 메모를 따릅니다.
적절한 LOR 개발은 적절한 발사와 인터 디지털 트랜스 듀서하여 적절한 기능을 위해 필요합니다. 그것은 최고의 경험을 통해 습득하는 단계이다. 50 % 용액은 약 35 초에서 동일 할 것이다하면서 현상 제의 비 희석 된 용액을 7 초에 트랜스 듀서의 손가락을 분출한다. 정확한 시간은 필요 생성 장치간에 다르다더 묽은 용액 반복 짧은 노출에 이어 50 % 용액에 25 초 동안 장치를 개발한다........
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
공개 사항
저자는 공개 아무것도 없어.
감사의 글
저자는 감사 공군 연구소 계약 FA8650-14-C-6571에서와 DAQRI LLC에서 재정 지원을 인정합니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| X-Cut 리튬 니오베이트 | Gooch 및 Housego | 99-00630-01 | 리튬 니오베이트 3″ 직경 X-CUT 웨이퍼 1 mm Polish / |
| Polish Positive Photo Resist 1 | EMD Performance Materials | AZ 3330 F 포토 레지스트 | 자 교환 마스크 제작에 사용 |
| Photoresist Developer | EMD Performance Materials | AZ MIF 300 | AZ3330 및 LOR 3A |
| 알루미늄 | 국제 고급 재료 | AL13 | 99.999 % 순수 |
| 알루미늄 에칭 | Transene | Type A 알루미늄 개발 에칭 | |
| 벤조산 | 시그마 Aldrich | 109479-500G | 99 % 순수 |
| 아세톤 | 피셔 화학 | UN1009 | |
| IPA | 피셔 화학 | UN1219 | 99.5 % 순수 이소 프로필 알코올 |
| 산성 피라냐 에칭 | Cyantek Corperation | 나노 스트립 | |
| 레이어 레지스트 | Micro Chem | LOR 3A | 바닥 레이어 liftoff |
| Positive Photo Resist | Micro Chem | 950 PMMA A9 | 리프트오프에 사용되는 최상층 |
| Anisole | Micro Chem | A 희석제 | |
| 전도성 고분자 수용액 | Mitsubishi Rayon Company | AquaSAVE | |
| MIBK(4-methyl-2-pentanone) | Sigma Aldrich | 360511 | PMMA |
| NMP(1-methyl-2-pyrrolidone) | Sigma 개발 Aldrich | 328634 | 이륙 |
| E-beam 증발기에 사용됩니다 | 덴튼 진공 | 무결성 20 | 이에 상응하는 장비라면 충분합니다. |
| 박막 스피너 | Laurell Technologies Corporation | WS-400A-6NPP-LITE | 이와 동등한 장비로 충분합니다. |
| 마스크 얼라이너 | 칼 서스 아메리카 Inc. | MA 150 CC | 동등한 장비로 충분합니다. |
| 자동 다이싱 톱 | 디스코 코퍼레이션 | 디스코 아빠 320 | 이에 상응하는 장비라면 충분합니다. |
| 머플 퍼니스 | Thermo Scientific | FB1415M | 이와 동등한 장비로 충분합니다. |
| 전자 현미경 | FEI | XL30 ESEM | 동등한 장비로 충분합니다. |
| 탈수 오븐 | 실험실 라인 기기 | 울트라 클린 100 (3497M-3) | 이에 상응하는 장비라면 충분합니다. |
| 핫 플레이트 | : Thermo Scientific | SP131325 | 동등한 장비로 충분합니다. |
| 폴리셔 | 울트라 텍 Mfg., Inc. | 울트라폴 엔드 & 엣지 폴리셔 | : 이에 상응하는 장비로 충분합니다. |
| 클래스 IIIb 12 V RBG 레이저: 파장(nm): 638, 532, 445 | 중고로 구입했습니다. 아마도 레이저 프로젝터에서 가져온 것 같습니다. 이에 상응하는 장비라면 충분합니다. | ||
| 신호 발생기 | Agilent | 8648D | 를 키사이트에서 찾을 수 있습니다. 되지 않는. 이에 상응하는 장비라면 충분합니다. 필요한 주파수 스윕 9kHz-1,000MHz. |
| 신호 증폭기 | 미니 회로 | TB-17 | 신호 발생기의 한계를 극복하기 위해서만 필요합니다. |
| 파워 미터 컨트롤러 | ThorLabs | PM100D | 파워 미터 모델 S130C. 이에 상응하는 장비라면 충분합니다. 필요한 감도 500 포로. |
| 리니어 액츄에이터 컨트롤러 | Newport | ESP7000 | 리니어 액츄에이터 모델 MFN25PP 포함. 이에 상응하는 장비라면 충분합니다. 0.1 필요 mm 정확도. |
| AutomatedDeviceCharacterization.vi | 부록에 있는 | LabView | 실험 제어 소프트웨어 |
| CompareWDMmodes.m | BYU의 MATLab | 분석 소프트웨어 | 부록에 있음 |
참고문헌
- Smalley, D., Smithwick, Q., Bove, V., Barabas, J., Jolly, S. Anisotropic leaky-mode modulator for holographic video displays. Nature. 498 (7454), 313-317 (2013).
- Smalley, D., Smithwick, Q., Bove, V. Holographic video display based on guided-wave acousto-optic devices. Proc. SPIE. ....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재인쇄 및 허가
