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离轴照明Schwarzschild投影物镜的计算机辅助装调方法

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离轴照明Schwarzschild投影物镜的计算机辅助装调方法发布日期:2015-11-17来源:中国LED照明灯网作者:[db:作者]浏览次数:319 离轴照明Schwarzschild投影物镜的计算机辅助装调方法林强,金春水,向鹏,曹健林(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点的偏心孔径光阑离轴照明方式StWschild投影物镜。该投影物镜是由两个球面镜组成,像方数值孔径M=0.08,微缩比为10:1.每个镜面上镀上中心波长为13.4nm的Mo/S反射多层膜。系统设计参数见表2.表2系统设计参数微缩比数值孔径m物距(mm)两镜间距(ran)主镜姊次镜蛟设计残差如上所述,微缩投影物镜需要极高的光学装调精度;同时,反射镜各自由度对光学系统波像差的贡献比较复杂,需要采用计算机辅助装调技术。它是通过装调过程中对微缩投影物镜出瞳位置波面的检测,计算出反射镜的失调量,从而指导系统的精密装调。装调流程如所示。 3计算机辅助装调的数学模型3-1系统的像差向置和敏感矩阵光学系统的性能可用出瞳位置的波像差来描述,把波像差分解为Zemike系数形式就构成了波像差向量Z.由光学系统结构参数向量和波像差向量构成的函数关系Z=Z(X),建立了波像差的数学模型。 描述系统*佳成像质量就是使丨|Z构参数之间的互相关性,在用*小二乘法求解|丨Z丨|*小时存在不适定问题,即会有许多近似解。Z(X)和X的非线性需要在求解过程中反复迭代,不利于装调过程尽快收敛;结构参数之间的互相关性增加了装调过程的不确定性。基于SVD的牛顿迭代法能够很好地解决这个问题。 假定找到原始结构参数的一个微小失调量sx,使系统的波像差为零,即Zf+SX)=0,用Tylor公式展开:其中:J就是化x敏感矩阵a为Zemike系数项数,即Z的维数而为结构调整的自由度。= 3广;=1,2,——,njj=1,2,。用牛顿迭代法(忽略高次项)求解上式,即:在式(4)中,由于忽略了高次非线性项,所以需要多次迭代求解SX. 3.2矩阵的奇异值和奇异值分解设;父矩阵存在彷阶酉矩阵U和n阶酉矩阵V,使得其中对角矩阵2 =1,2,为矩阵A的全部非零奇异值计算得到VD由。光学精密工程,2000,8⑴你70.金春水,王占山,曾健林。软X射线投影光刻技术,强激光与粒子束,2000,12(3):559-564.金春水,马月英,装舒,等。极紫外投影光刻实验装置的集成。光学精密工程r2l,9(5):418423.程云廴矩阵论。西安:西北工业大学出版社,20(MK225-233.士,主要从事光学仪器及检测技术研宄。

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