方形自聚焦透镜的研制

经过方形玻璃丝的加工、离子交换及成品的精密加工等过程,成功制出了方形自聚焦透镜.并采用聚焦成像和雅明干涉等方法对其光学特性进行测试,得出了方形自聚焦透镜本身所具有的一些特性:中心部分畸变较小,成像性能好;四个棱角内的球差较大,像质较差;折射率分布不具有旋转对称性,而是与方向和半径有关.

主光轴平行于基底的微透镜阵列设计与制作

用聚二甲基硅氧烷(PDMS)软光刻工艺实现了一种主光轴平行于基底的微透镜阵列。首先对微透镜形成过程中的PDMS薄膜受力和变形情况进行了分析,并采用有限元分析方法对不同压力、不同厚度的薄膜变形情况进行了模拟,确定了合理的微透镜腔体结构;然后利用SU-8负模制作了PDMS微透镜腔体,将腔体与盖片进行了密闭封装,通过一定的压力向其注入紫外固化光学胶成型了微透镜阵列;最后使用自制装置对微透镜阵列的聚焦效果进行了测试。结果表明,提出的制作方法简单易行、成本低廉和焦距可控,而且易与其它的微系统集成到同一芯片。

流式细胞仪系统中液体变焦透镜的设计与制作

以聚二甲基硅烷(PDMS)为基础,设计制作了一种封闭式液体变焦透镜。通过对PDMS薄膜形变情况的仿真分析,利用Matlab数学建模与ANSYS结构仿真,得到薄膜形变结果,确定了合理的透镜腔体结构。在制备工艺上,首先利用SU-8模型制作了PDMS透镜腔,再使用混合PDMS制作出腔体的盖片;然后将两部分进行表面处理后键合,注射填充液、完成二次封装;最后对透镜的表面形变和焦距变化进行了测试,根据测试结果绘制了焦距-磁通量曲线。测试中,在磁通量从200mT到600mT的过程中,焦距由22.0mm变为20.2mm。结果表明,以本文方法制作变焦透镜,可以简化工艺步骤,降低制造成本,减小整体体积,焦距可控,有着更好的密封性,受外界环境干扰小。