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《中国科学院长春光学精密机械与物理研究所》 2000年
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大行程亚微米精度激光直写设备定位技术的研究

熊木地  
【摘要】:The Binary Optics Elements(BOE) Laser Direct Writing device is the key device which is used to fabricate Binary Optics Elements. The motion control system of the device is a precision four-axis trace control system. Two-Dimension or three-dimension motion can be realized by the system to produce all kinds of BOE. Because of long distance and high accuracy, making the device will include photolithograph, precision mechanic, 3-dimension precision positioning, focusing, leveling and figure inputting technologies. Base on the most advanced LDWD in the word and fabrication of BOE, the positioning technology of control system of BOE-LDWD is researched into deeply . So this paper consists of following sections: Section 1. According to the actual working situation and the requirement of BOE laser writing device, a complete, compact, real-time, and economical motion control system is designed. The working principle and realized method of each part of the device is presented. Section 2. The characteristics of PZT are analyzed. The control method of PZT isn't suitable for LDWD. A new control circuit is designed, which can satisfy the accuracy and bandwidth of the device. Section 3. Two-stage positioning method is used to realize fast-precision positioning. The high-frequency characteristic of PZT is exploited to make emotion of the device smoother. At the means time, the change of position produced by the force releasing of mechanic and the interval of mechanic is smoothed away. The positioning accuracy in 2mm of axes reach .1um. The positioning accuracy in 200mm of axes reach ?.2um. The positioning accuracy in 200mm X 200mm X 40mm of device reach ?.29um.This system has passed a measure of national measure bureau. Section 4. The leveling couple model of LDWD is constructed. The etching head be used to measure the leveling error signal. Uncouple control method is used to realize leveling uncouple. At mean time, the radius of beam be compensated to improve the accuracy of positioning of the etching point.
【学位授予单位】:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TN249

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【引证文献】
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1 谢棋;林洁琼;;多轴双光子聚合加工系统综合误差建模[J];机械工程师;2014年12期
2 梁凤超;;临界角法激光直写聚焦伺服系统静态特性研究[J];电光与控制;2011年05期
3 谢扬球,谭永红,雷兴华,李若愚;X-Y精密数控工作台宏平台的设计及实现[J];桂林电子工业学院学报;2005年03期
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2 程伶俐;纳米工作台机械结构优化设计[D];合肥工业大学;2011年
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5 蒋志涛;基于LVDT 和SGS 的微定位控制系统[D];上海交通大学;2011年
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【参考文献】
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1 贾宏光;基于变比模型的压电驱动微位移工作台控制方法研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
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7 孟庆德;张缨;蔡凌;董明;;一种新型的随动系统变结构模糊位置控制器[J];指挥控制与仿真;2010年04期
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10 曹建申;李小方;;环境污染控制中轻触式管理的原理及框架[J];商场现代化;2009年21期
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2 周欢伟;新型快刀伺服器结构动态设计与误差补偿技术[D];广东工业大学;2015年
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6 叶果;面向生物工程的精密定位机构及其动力学特性研究[D];中国矿业大学;2011年
7 张栋;压电工作台微定位系统建模与控制技术[D];山东大学;2009年
8 周娴玮;原子力显微镜成像与纳米操作控制的研究[D];南开大学;2009年
9 李鸣鸣;大行程纳米定位系统若干关键技术研究[D];上海大学;2007年
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【同被引文献】
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5 赵超;杨号;;红外制导的发展趋势及其关键技术[J];电光与控制;2008年05期
6 梁凤超;胡君;续志军;;激光直写凹球面网栅的电控实现[J];光学精密工程;2006年05期
7 胡君;梁凤超;熊木地;邹振书;杜温锡;陈世辉;;影响球面激光直写线宽均匀度的关键技术[J];光电工程;2006年03期
8 严乐,卢秉恒,丁玉成,刘红忠,李寒松;冷压印光刻工艺精密定位工作台的研制[J];中国机械工程;2004年01期
9 粟时平,李圣怡;五轴数控机床综合空间误差的多体系统运动学建模[J];组合机床与自动化加工技术;2003年05期
10 任永强,杨建国,窦小龙,邓卫国;五轴数控机床综合误差建模分析[J];上海交通大学学报;2003年01期
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1 王伟丽;纳米三坐标测量机机械结构及接触式测头技术研究[D];合肥工业大学;2008年
2 徐从裕;大行程纳米定位驱动控制方法与系统研究[D];合肥工业大学;2008年
3 卢礼华;基于滚珠丝杠的大行程纳米定位系统建模和控制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 李鸣鸣;大行程纳米定位系统若干关键技术研究[D];上海大学;2007年
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7 贾宏光;基于变比模型的压电驱动微位移工作台控制方法研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
8 熊木地;大行程亚微米精度激光直写设备定位技术的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
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1 刘升;高速高精度宏微双驱动运动平台结构优化设计[D];广东工业大学;2015年
2 邵明坤;粘滑式惯性压电精密驱动器设计分析与试验研究[D];吉林大学;2015年
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4 翟江涛;机床误差的动态分析方法及其控制技术研究[D];重庆理工大学;2015年
5 周维波;基于音圈电机的宏/微平台控制系统开发[D];广东工业大学;2014年
6 王艺盟;飞秒激光诱导材料微结构的研究[D];黑龙江大学;2013年
7 朱志伟;散射抑制车削新方法及装置研究[D];吉林大学;2013年
8 傅璐;夹持半径可调式仿生压电旋转驱动器的设计分析与试验研究[D];吉林大学;2013年
9 陈海鹏;微小型直线超声电机及引信系统中集成应用的研究[D];南京航空航天大学;2012年
10 孙桂婷;基于飞秒激光双光子吸收的三维微纳加工系统的研究[D];吉林大学;2012年
【二级引证文献】
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1 田畔;谷朝臣;胡洁;吴开杰;彭颖红;;显微镜自动对焦方法研究综述[J];光学技术;2014年01期
2 邓卫平;张焱;徐志科;胡敏强;;超声波电机二维精密控制系统研究与实现[J];微电机;2008年05期
3 杨川;杨必胜;王光亮;;X-Y两维宽平台大范围精密定位系统结构分析与设计[J];制造技术与机床;2008年01期
4 宋超;周金运;王鲁宾;;激光投影成像精密定位工作台的研究[J];科技信息(科学教研);2007年33期
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1 姚雪峰;大型高精度衍射光栅刻划机分度系统重载工作台的宏定位实现方法研究[D];中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所);2018年
2 王瑞洲;基于柔顺机构的平面三自由度微定位系统研究[D];华南理工大学;2017年
3 赵荣丽;垂直轴宏微复合二维运动平台及直线度误差补偿技术的研究[D];广东工业大学;2015年
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5 张赫;多自由度磁悬浮微动台的基础研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
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10 程伶俐;纳米工作台机械结构优化设计[D];合肥工业大学;2011年
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1 司苏美;基于滑模控制的双光子聚合加工控制系统研究[D];长春工业大学;2018年
2 刘远航;五轴联动超精密磨床结构分析及驱动系统设计[D];哈尔滨工业大学;2018年
3 乔智;2(3HUS+S)并联仿生髋关节试验机驱动部件振动分析与疲劳寿命预估[D];中国矿业大学;2018年
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5 邱迁;用于芯片倒装角度补偿的柔性XYθ微动平台[D];广东工业大学;2018年
6 吕栋栋;激光刻线实用样机研制[D];长春理工大学;2018年
7 蔡国庆;主从式机器人辅助穿刺控制技术研究[D];北京交通大学;2017年
8 裴智超;压电陶瓷力输出特性测试系统研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
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10 赖志锋;基于液体静压丝杠与液体静压导轨的超精密运动系统研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
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2 胡寿松,邹志勤;大系统的分散滤波结构及容错应用[J];数据采集与处理;1994年01期
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2 佟艳群;激光去除金属氧化物的机理与应用基础研究[D];江苏大学;2014年
3 曲杨;高精度低成本激光振镜扫描3D视觉系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
4 王志坚;装备零件激光再制造成形零件几何特征及成形精度控制研究[D];华南理工大学;2011年
5 曾明;激光离化注入产生高品质电子束理论与数值模拟[D];上海交通大学;2015年
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9 王晗;激光热痛刺激引起的皮肤组织温度分布的研究[D];北京协和医学院;2017年
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1 刘钊;基于激光三角测量法的高精度表面缺陷检测方法研究[D];长春理工大学;2013年
2 苑晓菲;激光表面熔覆理论研究与数值模拟[D];东北大学;2014年
3 李宁;激光显微操纵器的设计研究[D];长春理工大学;2010年
4 陈陶;激光与物质热作用过程的数值模拟研究[D];南京理工大学;2004年
5 刘苛扬;同轴送粉式激光增材制造沉积形貌的模拟研究[D];湖南大学;2016年
6 李诚;激光微烧结工件表面的激光微抛光研究[D];华中科技大学;2012年
7 谢昕;短波长激光抛光蓝宝石晶体的机理研究[D];广东工业大学;2007年
8 张逸辰;提高激光电池效率的理论及实验研究[D];北京理工大学;2016年
9 陈翠云;多功能激光修调系统的研制[D];华中科技大学;2011年
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