单片光电集成器件(OEICs)是利用光电子技术和微电子技术将光电子器件和微电子器件集成到同一衬底而形成的新型器件,具有功能强、体积小、成本低等突出优点。由于单片OEICs要将光、电两类性能完全不同的器件集成在同一衬底上,从材料生长到制作工艺都有很大的难度,需要解决各种光电兼容问题,因此至今尚未完全实用化。半导体的激光微细加工技术具有“低温处理”、“局域升温”的独特优势,将该技术应用于单片OEICs的制作,有利于解决其中的兼容难题。在激光诱导扩散等半导体激光微细加工过程中,温度是一个很重要的参数,它对器件的性能有很大影响,因此微小曝光区域的温度分布是关键的工艺参数,必须得到精确的测量。为了使温度测量不影响曝光区的温度分布,需采用不接触辐射测量方法。在实际应用中,由于各种因素的影响,课题组原辐射测温系统空间分辨能力较低,难以准确地测量微小面元温度分布及分布细节。本文的工作就是围绕辐射测温系统空间分辨能力的提高技术展开的,主要的研究结果和创新之处如下:1.在阐述不接触测温原理的基础上,讨论了影响空间分辨能力及测温准确性的两种因素——强度点扩展函数有效分布、进入系统中的杂散光。针对这两种影响因素,相应地提出了几种提高空间分辨能力的措施,将空间分辨率由原来的37μm提高到16μm,基本满足激光微细加工的要求。2.在将分辨率提高到16μm基础上,为了进一步提高空间分辨能力、测温准确性,利用图像复原方法重建温度场图像,此时需测量出系统的强度点扩展函数,因此着重研究了一种设置空间域点扩展函数的方法——滤波反投影算法。首先测量得到以等角度为5的36个方向上的边缘扩展函数,然后对其进行微分运算得到相应36个不同的线扩展函数,最后利用滤波反投影算法求出相应的点扩展函数。3.研究了温度场重建的两种方法(维纳滤波算法和约束最小二乘方滤波算法),并用以求得真实温度场分布的最佳估计。利用这两种方法,可以将测得的温度场分布中被点扩展函数卷积钝化掉的部分复原回来,实验测得微小面元温度分布在复原后温度最高值高于复原前最高值,且分布曲线变窄,较好地提高了系统的空间分辨能力,最终得到真实温度分布的最佳估计。