Number of phase levels of a Talbot array illuminator

The number of phase levels of a Talbot array illuminator is an important factor in the estimation of practical fabrication complexity and cost. We show that the number it) of phase levels of a Talbot array illuminator has a simple relationship to the prime number. When there is an alternative pi -phase modulation in the output array, the relations are similar. (C) 2001 Optical Society of America OCIS codes: 070.6760, 050.1950, 050.1980.

A Planar InGaAs/InP Geiger Mode Avalanche Photodiode with Cascade Edge Breakdown Suppression

A Geiger mode planar InGaAs/InP avalanche photodiode （APD） with a cascade peripheral junction structure to suppress edge breakdowns is designed by finite-element analysis. The photodiode breakdown voltage is reduced to 54.3V by controlling the central junction depth, while the electric field distribution along the device central axis is controlled by adjusting doping level and thickness of the lnP field control layer. Using a cascade junction structure at the periphery of the active area, premature edge breakdowns are effectively suppressed. The simulations show that the quadra-cascade structure is a good trade-off between suppression performance and fabrication complexity, with a reduced peak electric field of 5.2 × 10~5 kV/cm and a maximum hole ionization integral of 1. 201. Work presented in this paper provides an effective way to design high performance photon counting InGaAs/InP avalanche photodiodes.

Design and fabrication of a nonlinear micro impact oscillator

In this paper we describe the design and fabrication of a mechanical autonomous impact oscillator with a MEMS resonator as the frequency control element. The design has been developed with scalability to large 2-D arrays of coupled oscillators in mind. The dynamic behaviour of the impact oscillator was numerically studied and it was found that the geometry nonlinearity has an effect on the static pull-in voltage and equilibrium position. The external driving power can alter the frequency of the impact oscillator. The autonomous nature of the oscillator simplifies the complexity of the drive circuitry and is essential for large 2-D arrays.

Fabrication et caractérisation de cellules solaires organiques nanostructurées par la méthode de nanoimpression thermique

La morphologie des couches actives des cellules solaires organiques joue un rôle important sur l’efficacité de conversion de l’énergie solaire en énergie électrique de ces dispositifs. Les hétérojonctions planaires et les hétérojonctions en volume sont les plus communément utilisées. Cependant, la morphologie idéale pour l’efficacité se situerait à mis chemin entre celles-ci. Il s’agit de l’hétérojonction nanostructurée qui augmenterait la surface entre les couches actives de matériaux tout en favorisant le transport des porteurs de charge. L’objectif de ce projet de maîtrise est d’étudier l’impact de l’implantation de nanostructures dans les cellules solaires organiques sur leurs performances photovoltaïques. Pour ce faire, on utilise la méthode de nanoimpression thermique sur le matériau donneur, le P3HT, afin que celui-ci forme une interface nanostructurée avec le matériau accepteur, le PCBM. Pour effectuer les nanoimpressions, des moules en alumine nanoporeuse ont été fabriqués à l’aide du procédé d’anodisation en deux temps développé par Masuda et al. Ces moules ont subi un traitement afin de faciliter leur séparation du P3HT. Les agents antiadhésifs PDMS et FTDS ont été utilisés à cette fin. Les résultats obtenus témoignent de la complexité d’exécution du procédé de nanoimpression. Il a été démontré que la pression appliquée durant le procédé, la tension superficielle des éléments en contact et les dimensions des nanopores des moules sont des paramètres critiques pour le succès des nanoimpressions. Ceux-ci ont donc dû être optimisés de manière à réussir cette opération. Ainsi, des cellules à interface nanostructurée à 25% avec des nanobâtonnets de 35 nm de hauteur ont pu être fabriquées. Les cellules nanostructurées ont démontré une efficacité 2,3 ± 0,6 fois supérieure aux cellules sans nanostructures, dites planaires. D’autre part, un solvant a été proposé pour diminuer l’interdiffusion entre les couches de P3HT et de PCBM pouvant altérer les nanostructures. Ce phénomène bien connu survient lors du dépot de la couche de PCBM avec le dichlorométhane, un solvant orthogonal avec ces matériaux. Des mesures au TOF-SIMS ont démontré que le limonène permet de diminuer l’interdiffusion entre les couches de P3HT et de PCBM, ce qui en fait un meilleur solvant orthogonal que le dichlorométhane.

High volume fabrication of laser targets using MEMS techniques

The latest techniques for the fabrication of high power laser targets, using processes developed for the manufacture of Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) devices are discussed. These laser targets are designed to meet the needs of the increased shot numbers that are available in the latest design of laser facilities. Traditionally laser targets have been fabricated using conventional machining or coarse etching processes and have been produced in quantities of 10s to low 100s. Such targets can be used for high complexity experiments such as Inertial Fusion Energy (IFE) studies and can have many complex components that need assembling and characterisation with high precision. Using the techniques that are common to MEMS devices and integrating these with an existing target fabrication capability we are able to manufacture and deliver targets to these systems. It also enables us to manufacture novel targets that have not been possible using other techniques. In addition, developments in the positioning systems that are required to deliver these targets to the laser focus are also required and a system to deliver the target to a focus of an F2 beam at 0.1Hz is discussed.

Fabrication et caractérisation de cellules solaires organiques nanostructurées par la méthode de nanoimpression thermique

La morphologie des couches actives des cellules solaires organiques joue un rôle important sur l’efficacité de conversion de l’énergie solaire en énergie électrique de ces dispositifs. Les hétérojonctions planaires et les hétérojonctions en volume sont les plus communément utilisées. Cependant, la morphologie idéale pour l’efficacité se situerait à mis chemin entre celles-ci. Il s’agit de l’hétérojonction nanostructurée qui augmenterait la surface entre les couches actives de matériaux tout en favorisant le transport des porteurs de charge. L’objectif de ce projet de maîtrise est d’étudier l’impact de l’implantation de nanostructures dans les cellules solaires organiques sur leurs performances photovoltaïques. Pour ce faire, on utilise la méthode de nanoimpression thermique sur le matériau donneur, le P3HT, afin que celui-ci forme une interface nanostructurée avec le matériau accepteur, le PCBM. Pour effectuer les nanoimpressions, des moules en alumine nanoporeuse ont été fabriqués à l’aide du procédé d’anodisation en deux temps développé par Masuda et al. Ces moules ont subi un traitement afin de faciliter leur séparation du P3HT. Les agents antiadhésifs PDMS et FTDS ont été utilisés à cette fin. Les résultats obtenus témoignent de la complexité d’exécution du procédé de nanoimpression. Il a été démontré que la pression appliquée durant le procédé, la tension superficielle des éléments en contact et les dimensions des nanopores des moules sont des paramètres critiques pour le succès des nanoimpressions. Ceux-ci ont donc dû être optimisés de manière à réussir cette opération. Ainsi, des cellules à interface nanostructurée à 25% avec des nanobâtonnets de 35 nm de hauteur ont pu être fabriquées. Les cellules nanostructurées ont démontré une efficacité 2,3 ± 0,6 fois supérieure aux cellules sans nanostructures, dites planaires. D’autre part, un solvant a été proposé pour diminuer l’interdiffusion entre les couches de P3HT et de PCBM pouvant altérer les nanostructures. Ce phénomène bien connu survient lors du dépot de la couche de PCBM avec le dichlorométhane, un solvant orthogonal avec ces matériaux. Des mesures au TOF-SIMS ont démontré que le limonène permet de diminuer l’interdiffusion entre les couches de P3HT et de PCBM, ce qui en fait un meilleur solvant orthogonal que le dichlorométhane.

On Ordinal VC-Dimension and Some Notions of Complexity

We generalize the classical notion of Vapnik–Chernovenkis (VC) dimension to ordinal VC-dimension, in the context of logical learning paradigms. Logical learning paradigms encompass the numerical learning paradigms commonly studied in Inductive Inference. A logical learning paradigm is defined as a set W of structures over some vocabulary, and a set D of first-order formulas that represent data. The sets of models of ϕ in W, where ϕ varies over D, generate a natural topology W over W. We show that if D is closed under boolean operators, then the notion of ordinal VC-dimension offers a perfect characterization for the problem of predicting the truth of the members of D in a member of W, with an ordinal bound on the number of mistakes. This shows that the notion of VC-dimension has a natural interpretation in Inductive Inference, when cast into a logical setting. We also study the relationships between predictive complexity, selective complexity—a variation on predictive complexity—and mind change complexity. The assumptions that D is closed under boolean operators and that W is compact often play a crucial role to establish connections between these concepts. We then consider a computable setting with effective versions of the complexity measures, and show that the equivalence between ordinal VC-dimension and predictive complexity fails. More precisely, we prove that the effective ordinal VC-dimension of a paradigm can be defined when all other effective notions of complexity are undefined. On a better note, when W is compact, all effective notions of complexity are defined, though they are not related as in the noncomputable version of the framework.

Manufacturing challenges with fabrication of large size mechanical harmonic drives

In truck manufacturing, the exhaust and air inlet pipes are specialized equipment that requires highly skilled, heavy machinery and small batch production methods. This paper describes a project to develop the computer numerically controlled (CNC) pipe bending process for a truck component manufacturer. The company supplies a huge range of heavy duty truck parts to the domestic market and is a significant supplier in Australia. The company has been using traditional methods of machine assisted manual pipe bending techniques. In a drive of continuous improvement, the company has acquired a pre-owned CNC bending machine capable of bending pipes automatically up to 25 bends. However, due to process mismatch, this machine is only used for single bending operation. The researchers studied the bending system and changed the manufacturing process. Using an example exhaust pipe as the benchmark, a significant drop of manufacturing lead time from 70 minutes to 40 minutes for each pipe was demonstrated. There was also a decrease of material cost due to the multiple bends part in one piece without cutting excessive materials for each single bend like it used to be.