面向微光學元件加工的納米壓印設備的優(yōu)化設計.pdf

1、隨著微光學技術的不斷發(fā)展和成熟，微光學元件（MOE）制作工藝已經(jīng)成為其應用領域拓展的重要技術瓶頸之一。納米壓印技術作為 MOE新興制造工藝，因其能夠突破傳統(tǒng)微細加工極限分辨率并降低加工成本而備受關注。先進的加工技術離不開先進的設備，因此研制一種性能良好、使用方便、可靠性高的壓印設備對于MOE加工技術的發(fā)展顯得尤為重要。
　　針對課題組前期研發(fā)的熱壓印設備存在的問題及不穩(wěn)定因素，本文從功能、集成度、整體性能等進行多方面的優(yōu)化和改進，

2、并對紫外/熱壓印兩用的壓印設備進行設計。首先對納米壓印的工藝特點及相關技術國內外發(fā)展現(xiàn)狀做了綜述，再從總體上對紫外/熱壓印兩用設備的結構進行介紹，重點闡述了溫度及壓力控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，最后通過一系列實驗驗證壓印設備的可靠性。
　　本文以納米壓印制作微光學元件的基本原理作為指導，主要進行了以下工作：設計了紫外/熱壓印兩用壓印設備系統(tǒng)，研制了基于MSP430F149的集溫度控制、壓力控制、紫外固化光源控制于一體的硬件控制模塊，主要

3、包括溫度變送模塊的設計、基于PWM控制方式的SSR驅動設計、熱電偶溫度非線性擬合處理，并分別采用位置式和增量式PID控制算法實現(xiàn)溫度和壓力的精準控制，成功達到了溫度控制系統(tǒng)的設計指標。完成壓頭定位鎖緊、柔性靜壓執(zhí)行機構的設計與建模。隔熱材料的選取及紫外固化光源的系統(tǒng)設計。并在 LABVIEW開發(fā)環(huán)境下編寫了上位機軟件，完成了串口通信、溫度、壓力實時采集與顯示、PID算法子程序等系統(tǒng)軟件的開發(fā)。
　　論文最后對系統(tǒng)的各個功能模塊進行