成果简介： 1、主要功能和应用领域： 本设备可满足液晶屏/触摸屏制造行业对导电金球在COG绑定后的在线质量全检需求，即对导电金球的深浅、个数和偏位进行准确高效的自动检测，以满足液晶行业日益上升的金球质检标准和产能要求。金球内核为聚合物材料，外壳为金或镍，直径3~5微米。ACF热压后金球有的被压扁，有的被压开口，并充当LCD和驱动芯片之间的导电通道，如金球压合不好会造成导电不良，使得液晶屏发生批量缺线等故障。 2、特色及先进性： 1）金球深浅判断。导电金球的压合轻重程度没有量化指标，主要依靠人眼目视的感受，需要从图像上提取物理特征参数，以反映金球被压迫从过轻到合适再到过重变化，对应无变形-变形良好-变形过多(压碎)的过程。 2）偏位测量情况多样。当BUMP比金手指尺寸大的时候，完全对准的情况下看不到金手指，和刚好错开一个金手指的情况一样。需保证调机良好情况下的3微米精度，对于偏位较大的情况则需要采用额外的算法来判断。 3）检查标准设置繁多。设计并实现了一个智能分组的工具，在采集了所有视场的图像后，将建标的时候识别出来的BUMP(多为白色)尺寸分组，尺寸相近的在一组，则通过点击智能分组工具，然后就把尺寸、面积和比例相似的分在一起，简化操作。 4）屏幕放置精度和尺寸精度高。系统的检测流程需要根据被测屏幕的放置位置精度和尺寸精度来确定，若屏幕在自动对边后相同特征不同片子产生的位置差异远大于线宽线距，则需要添加自动寻找定位点，然后将其作为位置起点再进行自动检测。 3、技术指标： 金球直径：3微米；分辨率：0.7微米；放大倍数：10；图片大小：4000*100000，4亿像素；采集时间：2秒 ；计算时间：0.8秒 ；ITO引脚：200~500个；单个引脚金球个数：10~50个；整机检测效率：一代机5 s，二代机3.5 s 4、关键问题和实施效果： 目前传统液晶屏和触摸屏生产线上，对于ACF热压后的金球压合质量均采用人工抽检的方式，借助显微镜进行人工检测，8-10片抽检一片。该设备可以实现产品的全检，一台设备相当于8-10个人，对于提高产能提升产品质量具有非常重大的意义。该设备采用线阵相机配合精密运动平台实现0.7微米分辨率的图像采集，其光学采集部分如下图所示。

一种表面缺陷电磁超声检测方法，属于无损检测技术，解决现 有电磁超声检测方法中提离距离的变化影响检测准确度的问题。本发 明通过改变电磁超声传感器检测探头的提离距离，测量不同提离距离 下标准试样的信号，并进行信号处理，得到提离斜率，利用不同缺陷 深度下提离斜率与缺陷深度的关系，建立相应的拟合函数；将检测待 测缺陷所得到的提离斜率代入所述拟合函数，达到定量检测缺陷的目 的。本发明简单易行，与现有的采用峰峰值强度和透射系数定量检测 缺陷的方法相比，本发明可以减少检测探头提离距离的影响，而且不 用在检测过程中

目前，癌症的转移已经成为大多数癌症病人死亡的主要原因。然而，对癌症转移的准确诊断依旧是一项具有挑战性的工作。光学成像技术因其廉价、无损以及便于实时观测等优势，已经成为癌症诊断的一项重要工具。但迄今为止，用于癌症诊断的光学探针还很缺乏，难以满足准确诊断癌症转移的需求。因此，开发用于癌症转移诊断的新型光学探针有着重要的意义。 我校制备了一种可以准确检测体内癌症转移的纳米光学探针。这一纳米探针是由生物相容性的聚己内酯-聚乙烯吡咯烷酮嵌段共聚物和磷光发射的铱配合物大分子共组装而成的纳米胶束。

北京大学物理学院肖云峰教授与龚旗煌院士领导的研究团队在微腔非线性光学研究取得重要进展：首次实现有机分子修饰的二氧化硅光学微腔的高效三次谐波产生，比此前报道的二氧化硅微腔转换效率提高了四个量级，接近晶体微环腔三次谐波的最高转换效率。成果被《物理评论快报》以封面及编辑推荐形式亮点报道：Phys. Rev. Lett. 123, 173902 (2019)。论文题为“Microcavity Nonlinear Optics with an Organically Functionalized Surface” (https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.173902)。左图：二氧化硅微腔表面修饰有机共轭分子；右图：实验测得的激发光和三次谐波光谱图 三阶非线性光学效应是现代光学研究和应用中最重要的非线性光学过程之一，被广泛应用于实现光频梳、全光开关和量子光源等。二氧化硅回音壁微腔由于具有超高的品质因子和成熟的制备工艺，已经成为是现代光子学研究的重要器件。然而，由于材料的限制，二氧化硅三阶光学非线性响应较弱于多数晶体材料，这严重地制约了二氧化硅微腔器件的性能。另一方面，有机共轭小分子具有离域的电子系统，在光场激发下，离域电子表现出很强的非谐振动，从而具有很高的非线性响应系数。同时，回音壁微腔的表面倏逝场为微腔与外界物质相互作用提供天然的通道。因此，采用表面修饰技术，光学微腔和高非线性响应的有机分子形成连结；有机分子通过表面倏逝场作用，有效地调控微腔系统的非线性效应，从而提高微腔器件的性能甚至可能突破微腔材料的限制。 在该项工作中，研究团队通过采用两步反应法，实现了二氧化硅微腔表面均匀地修饰有机分子层，既有效增强了微腔表面三阶非线性系数，同时保持了腔的高品质因子特性。实验中，研究者采用最近发展的动态相位匹配技术，即基于腔克尔效应和热效应补偿非线性频率转换过程中本征的相位失配，实现泵浦光和谐波频率与热腔模频率的共振匹配，最终实验上观测到三次谐波转换效率达到1680%/W2，比之前报道的二氧化硅微腔的最高转换效率提高了四个量级，接近目前晶体微环腔转换效率的最高值。研究者进一步地在实验上揭示了三次谐波的增强来自表面修饰的有机分子：微腔三次谐波/合频转换效率显著依赖于泵浦光偏振，平均输出功率对比度达到50倍，这是由于有机分子偶极取向导致的偏振依赖响应。该工作采用的表面修饰技术和动态相位匹配方法可以普适地推广到其它微腔和光波导等体系中，在宽带可调谐非线频率转换和表面科学研究中发挥重要作用。

我国在太阳能电池领域内的整体技术水平与美国、德国、日本等发达国家相比还有相当大的差距。我国太阳能光伏技术的研究和开发工作绝大部分还处在跟踪或追赶发达国家的状态。真正属于我国光伏企业所自有的太阳能电池关键技术还不多。不少企业在国际光伏行业产品竞争中存在着由于生产技术水平低下而被淘汰的风险。 近几年来，我国第二代太阳能电池的理论和实验研究已经取得了长足性的进展，并处在一个由科研成果到产业化转变的关键阶段。但与此同时，我们也看到尽管薄膜电池在很大程度上解决了太阳能电池的成本问题，但是其效率却还相当低。本技术就是针对太阳电池的这一需求而发展的。   提高转换效率，最有效的办法是表面减反。表面减反包含两层意思，一是增透结构，即让光波从外界第一次遇到材料表面时光波从表面的反射尽可能少，二是陷波结构，即让光波在材料内部传输时光程尽可能大，从而被材料吸收的尽可能多。国际上近年对表面减反进行了诸多的探索，如L. L. Ma进行了变折射率多孔硅多层的减反表面研究，在3000-28000cm-1波段范围内实现了硅表面5%以下的反射。瑞士Paul Scherrer研究所的R.H. Morf设计了用于太阳能电池陷波的阶梯层叠的一维正弦衍射光栅结构。以上小组的研究都表明，合理设计和制备光伏材料表面的微纳周期结构，是一种非常有效地增加太阳能电池的太阳光能量利用率，大幅度提高太阳能电池的转换效率的技术方法。但以上的研究，都没有从同时考虑太阳光光波的自然光特性及宽角谱入射这两个特点入手在矢量衍射理论领域进行增透及陷波的设计。 本技术具体性能指标是： 1．硅表面自然光宽波段（300-2100nm）宽角谱（±30o）减反（R<2%） 2．陷波效率>1000%。

北京大学物理学院“科技部极端光学创新研究团队”肖云峰研究员和龚旗煌院士领导的课题组利用超高品质因子回音壁模式光学微腔，极大地增强了表面对称性破缺诱导的非线性光学效应，得到的二次谐波转换效率提升了14个数量级。相关研究成果在线发表在《自然•光子学》(Nature Photonics)上，文章题为“Symmetry-breaking-induced nonlinear optics at a microcavity surface”。左图：表面二次谐波效应示意图；右图：光学微腔增强表面非线性效应。 二阶非线性光学效应是现代光学研究与应用中最基本、最重要的非线性光学过程之一，被广泛地用于实现频率转换、光学调制和量子光源等。由于结构反演对称性的限制，常用的硅基光子学材料往往不具备二阶非线性电偶极响应。借助材料的表面或界面，这种反演对称性可以被打破，进而诱导出二阶非线性光学响应。然而，传统的表/界面非线性光学研究存在两个重要挑战：一是非线性转换效率极低，即使在高强度的脉冲光激发下也仅能产生极少量的二阶非线性光子；二是体相电四极响应严重地干扰表面对称性破缺诱导的非线性信号分析。 该项工作中，北京大学课题组利用超高品质因子回音壁光学微腔极大增强光与物质相互作用的优势，在二氧化硅微球腔中获得了高亮度的二次谐波和二次和频信号。为了充分发挥微腔“双增强”效应，研究人员发展了一种动态相位匹配方法，利用光学微腔中热效应和光学克尔效应的相位调制，高效地实现了基波和谐波信号同时与微腔模式共振。实验上获得的二次谐波转换效率达0.049% W-1，相比传统表面非线性光学，该效率增强了14个数量级。左图：实验获得的激发光和二次谐波光谱图；右图：动态相位匹配过程二次谐波功率变化。 研究人员进一步通过对基波偏振和二次谐波模式场分布的测量分析，成功提取得到只有表面对称性破缺诱导的非线性信号，排除了体相电四极响应的干扰。这种表面对称性破缺诱导的非线性信号有望作为一种超高灵敏度的无标记“探针”，用来检测和研究材料表面分子的结构、排布、吸收等物理与化学性质，为表面科学研究与应用提供了一个全新的物理平台；同时，该项研究发展的动态相位匹配机制具有普适性，可进一步推广到不同材料、不同形状的光学谐振腔中，有望在非线性集成光子学中发挥重要作用。 研究论文的共同第一作者是张雪悦和曹启韬同学，现分别在美国加州理工学院应用物理系和北京大学物理学院攻读博士学位，通讯作者为肖云峰研究员。论文合作者包括新加坡国立大学仇成伟教授和王卓博士、清华大学刘玉玺教授、圣路易斯华盛顿大学杨兰教授等。 研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部、人工微结构和介观物理国家重点实验室、量子物质科学协同创新中心和极端光学协同创新中心等的支持。

本发明公开了一种光学元件支撑参数的确定方法，该方法具体为：确定保证面形精度的最少支撑点数为最优支撑点数，并计算支撑点的理想支撑力；依据理想支撑力定义多个不同支撑力波动水平，计算不同支撑力水平下随机支撑力引起的镜片面形变化；统计并检验镜片面形畸变的随机分布规律，建立不同支撑力水平与光学元件成像质量的映射关系；根据质量控制标准，确定支撑力的波动范围。本发明基于蒙特卡洛方法，解析不均匀支撑力作用下镜片面形畸变的随机分布规律，分析不同随机支撑力水平对光学元件成像质量的影响，从而确定合理的支撑力波动范围，为光

随着纳米技术的发展，光学腔的尺寸越来越小，甚至可以达到亚波长尺度或者纳米尺度，同时伴随着非常局域的电场。由于金属的损耗以及低的收集效率，单个表面等离激元纳腔和单个量子发射体的强耦合很少被报道。论文通过精心设计光学模式，将金属纳腔置于金属或者介质纳米线提供的一维的电磁真空背景中，通过一维电磁背景强局域效应，可极大地增强单个量子发射体和金属纳腔的相互作用。理论指出在疏逝的电磁背景下，纳米间隙中的耦合系数可以达到真空中的4.2倍，同时荧光收集效率可提高到47%。此外，这个体系辐射出的光子，还可以通过纳米线的一维倏逝波导入到集成芯片上。

微纳尺度图纹压印模具的制作方法，属于压印模具的精细加工 方法，解决激光干涉光刻制作模具条纹尺度不够精细，而电子束光刻 制作高精细图形速度过慢、不适于大面积制作的问题。本发明的一种 方法，顺序包括电子束光刻、一次干法刻蚀、激光干涉光刻、二次干 法刻蚀、纳米压印、微电铸步骤；本发明的另一种方法，顺序包括激 光干涉光刻、一次干法刻蚀、电子束光刻、二次干法刻蚀、纳米压印、 微电铸步骤。本发明结合电子束光刻制作精细和激光干涉光

本发明公开了一种基于缺陷区域预判和水平集的 TFT-LCD-Mura 缺陷检测方法。该方法提出了一种缺陷区域预判法先找到缺陷区域， 然后将缺陷区域的像素剔除，用余下的像素拟合得到背景图像;用原 图像减去背景图像来消除背景不均匀性对缺陷分割的影响，求差后得 到残差图像，然后用一种基于阈值的水平集方法对残差图像进行分割 来检测得到缺陷。该方法可以获得精度较高的背景图像，对于光照影 响有较好的鲁棒性，能够获得准确的分割结果以及较低的误检率。