环形抛光技术在列阵透镜制造中的应用

针对传统方法抛光高功率激光实验中使用的长焦距列阵透镜单元遇到的检测困难、一致性差等问题,提出了采用环形抛光的新方法。对环形抛光系统的理论分析表明,抛光盘面形可以稳定在球面状态。利用这种特性,环形抛光法可以抛光小曲率球面。阐述了抛光盘面形的调节方法。利用0.69 m环形抛光机对口径45 mm、曲率半径57207 mm的列阵透镜单元进行了抛光,结果表明面形精度和一致性均优于平面摆动式抛光法。最后对环形抛光机可抛光的球面曲率半径范围进行了探讨,发现盘面尺寸越小球面抛光能力越强,直径0.8 m的盘面可抛光的曲率半径可低至10 m。

列阵透镜对能量测量影响的分析

结合列阵透镜的透过率分析了其后的光场分布。列阵透镜由多个列阵元拼接而成,用以改善主透镜焦点附近能量分布的均匀性。列阵透镜在提高辐照均匀性的同时,给能量测量带来了不利的影响。这是由于经过列阵元的相邻子光束会产生干涉,干涉条纹处的激光能量密度和功率密度相应都大为增加,其数值在干涉区域中心处能上升到原来的4倍。更高的能量密度和功率密度对能量计提出了更苛刻的要求。在没有采取适当措施的时候使用,就会损坏能量计。

微透镜列阵与红外探测器列阵集成芯片的研究

在分析微透镜列阵光聚能原理的基础上,针对背照式256290铂硅红外焦平面探测器列阵 的结构参数,设计了衍射微透镜列阵,使入射光通过硅基底聚焦至探测器的各个光敏面上, 提高光能利用率从而增强探测能力。实验获得了微透镜列阵与红外焦平面集成芯片,并在热成像中取得了良好的结果。

微透镜列阵光刻工艺过程的模拟与分析

建立了连续深浮雕微透镜列阵光刻工艺的数学模型,通过计算机仿真实现了对工艺过程的模拟分析。为刻蚀过程中各参量的选取和刻蚀结果的分析提供了可靠的依据,对整个光刻工艺过程具有指导意义。

衍射微透镜列阵在Shack-Hartmann波前传感器中的应用

菲涅耳衍射微透镜列阵是目前广泛应用的衍射光学元件之一,它是基于衍射原理,由计算机设计,并通过微细加工技术制作成的.本文介绍了8相位台阶菲涅耳衍射微透镜列阵的制作方法,并描述了一个用16×16微透镜列阵形成的小型 Shack-Hartmann 波前传感实验系统,用该系统可对入射波前进行测量和重建.

二维正交柱透镜列阵光学系统及优化设计

提出二维正交凸柱透镜列阵光学系统,可实现靶面光强二维均匀辐照,应用矩阵光学和衍射积分理论,详细分析了工作原理、焦斑强度分布特性,并从衍射、干涉等角度分析了系统参数与强度分布的关系,给出了详细的系统优化设计参数和数值计算结果。

透镜列阵光学系统的小尺度不均匀性

透镜列阵(LA)光学系统各子光束在焦面上叠加产生干涉现象,引起光强的小尺度不均匀性。根据广义惠更斯-菲涅耳衍射积分理论和物理光学,推导出了透镜列阵光学系统的光强分布和多光束干涉条纹公式。给出的LA小尺度不均匀性变化规律详细的数值计算结果,与物理光学的公式符合很好。研究发现,适当离焦时光强的高频调制会随之变化,当离焦量Δz=2 mm时,干涉主极大间隔明显减少,小尺度的不均匀性得到了明显的改善。

自聚焦透镜列阵及其应用

介绍自聚焦透镜列阵的成像原理、制作工艺及设计方法。

衍射微透镜列阵掩模制作软件的设计

研究了衍射微透镜列阵的设计方法及 CIF格式掩模数据的数据结构与生成方法 ,设计了一套实用软件 ,采用图形切割、跟踪计算等方法 ,解决了生成子孔径为矩形、六方形及圆环扇形的衍射微透镜列阵掩模的问题 ,满足了实际系统对衍射微透镜列阵子孔径形状的各种需求。

透镜列阵单元形状对光斑特性的影响

用标量衍射积分理论分析了透镜列阵的单元形状对准近场光斑特性的影响,并通过数值计算研究了不同单元形状(圆形、正方形、正六边形)透镜列阵的准近场光斑包络的结果,得到了与理论分析基本符合的结果。

自聚焦透镜列阵象平面上的辐照度与曝光量

本文分析了单位放大率成象条件下自聚焦透镜及其列阵在朗伯光源照射时，象面上的辐照度与曝光特性。自聚焦透镜的长度对辐照度和曝光量的大小与起伏有密切联系。讨论涉及单根自聚焦透镜和一列、两列透镜列阵。选择适当的透镜长度，可兼顾辐照度与曝光量的大小与起伏，从而获得较满意的象质。由自聚焦透镜列阵的曝光量要求可确定复印设备中使用的光源强度和扫描速度。本文对单根、一列、二列自聚焦透镜列阵的辐照度作了实验测量，所得结果与理论分析较好地符合。

二元位相型菲涅耳透镜列阵器件的研制及其应用实验

二元位相型菲涅耳透镜列阵器件的研制及其应用实验郭晴，王汝笠，陈高峰，傅艳红，王君（中国科学院上海技术物理研究所，上海２０００８３）二元位相型菲涅耳透镜列阵器件（ＢＰＦＬＡＳ）是二元光学研究的重要内容之一。ＢＰＦＬＡＢ是根据菲涅耳波带片的近轴衍射原理设...

用再现法制作全息微透镜列阵

本文提出了利用全息再现的方法来制作全息微透镜列阵。利用此方法可以大大地提高微透镜列阵上单个微透镜的线度,为全息微透镜列阵广泛地应用于光学成象提供了可行的方案。

微透镜列阵成像光刻技术

介绍了一种利用微透镜列阵投影成像光刻的周期微纳结构加工方法。该方法采用商业打印机在透明薄膜上打印的毫米至厘米尺寸图形为掩模,以光刻胶作为记录介质,以微透镜列阵为投影物镜将掩模缩小数千倍成像在光刻胶上,曝光显影后便可制备出微米、亚微米特征尺寸的周期结构列阵。基于该方法建立了微透镜列阵成像光刻系统,并以制备800nm线宽、50mm×50mm面积的图形列阵为例,实现了目标图形的光刻成形,曝光时间仅为几十秒,图形边沿粗糙度低于100nm。该方法系统结构简单、掩模制备简易、曝光时间短;为周期微纳结构的低成本、高效率制备提供了有效途径。

微透镜列阵成像光刻调焦方法

本文分析了离焦量对微透镜列阵成像光刻图形质量的影响,给出了系统离焦量的容差。同时提出了一种结构简单、可应用于微透镜列阵成像光刻系统调焦的新方法。并将基于该调焦方法的实验装置应用于微透镜列阵成像光刻系统,进行了光刻实验。实验表明,利用该方法对微透镜列阵成像光刻系统调焦,可得到接近微透镜列阵极限像质的光刻图形。

微透镜列阵衍射效应所致的串扰

本文分析了微透镜列阵衍射效应的影响因素,推导出了微透镜焦平面上光强分布的解析表达式,对菲涅尔数评价衍射效应的物理含义给予了合理的解释。并利用ZEMAX软件对微透镜列阵进行仿真,基于惠更斯子波直接积分的算法计算得到了微透镜列阵焦平面上的光场强度分布。通过比较不同条件下所得到的计算结果,验证了以菲涅尔数作为微透镜列阵衍射效应评价依据的的合理性,同时验证了以菲涅尔数判断焦斑间串扰的可行性。

湿法制作连续微透镜列阵新方法

制作连续微透镜列阵中主要的问题就是浮雕的深度和浮雕面形的控制 ,已有的微透镜列阵制作方法不能很好地解决 ;本文提出了一种利用干法和湿法蚀刻结合在硅片上制作连续深浮雕微透镜列阵的新方法 ,得到了深度

用衍射微透镜列阵提高探测器性能的原理分析

文中研究了用衍射做透镜列阵与焦面探测器相耦合来提高探测系统的能量利用率，从而改善其信噪比等整机性能及轻量化前置光学系统的原理。结论表明，该方法的有效性决定于衍射微透镜列阵的F／＃和衍射效率ηde及其对焦面的能量接收率及kp，F／＃越小，ηde与kp越大，系统性能改善越好。

用反应离子刻蚀技术制作Ge菲涅尔微透镜列阵

研究了用反应离子刻蚀技术制作Ｇｅ材料微透镜列阵的工艺过程及影响透镜列阵质量的因素，总结出“小功率、中气流、掺氧气”的优化工艺特点，制作出衍射效率高于８５％的八台阶Ｇｅ材料菲涅尔微透镜列阵．

折射型微透镜列阵制作的一种新途径

介绍了一种制作折射型微透镜列阵的新方法，其主要思想参考了灰阶掩模法。所用掩模板用激光直写制作，通过一次曝光即可在光刻胶上形成折射型微透镜的轮廓，并给出了微透镜轮廓的测试图样。