文档介绍：六角形孔径平面微透镜阵列研究中文摘要指导教师:刘德森教授博导光学专业硕士研究生:,在现有的条件下,对样品的光学性能为了适应科技的发展,光学元件的微型化势必使分立元件向阵列元件发展。为发挥光子作为信息载体所具有的高速度、并行性、大容量和巨大的互连能力,就要发展密集、规则排列、光性均匀的微透镜阵列。目前所使用阵列的透镜元多是圆柱形或半球形的,尽管采用六角形排列其填充系数芄饷婊胱苊婊谋率罡吣艽锏%左右,但仍不能很好消除透镜元问的空隙对光信息的漏泄,所以不可能从根本上解决提高受光面积、减少光信息损失的问题。本文针对提高填充系数这一问题,采用光刻离子交换的方法制作出六角形孔径平面微透镜阵列。平面微透镜阵列是年代发展起来的新型微小光学阵列器件。近年来,制作平面微透镜阵列的技术日益成熟,特别是光刻离子交换工艺,这种方法制作的微透镜阵列排列整齐,透镜掩埋在基片表面之下,表面为平面,光学性能均匀性好,具有较好的聚光、成像、准直、分路、变折等功能;同时单元透镜直径小,密度高,可实现信息的大容量、多通道并行处理。本文对其制作,光学特性的理论探讨,实验检测等都进行了较深入的研究,取得了一些有创新意义的结果。在理论上,以点源模型分折了离子热扩散的规律,得出以点源为模型的掩埋式平面微透镜的折射率是关于离子交换窗口为中心的中心对称分布的。并以此模型,探讨了六角形孔径的平面微透镜的光学特性和成像特性。在得到其光线轨迹的基础上得到了像距、焦距等成像特性。在实验上,多次实验确定了合适的离子交换温度、熔盐比例等,并制得了窗射率分布、截距、数值孔径等辛私献既返牟饬浚玫搅私下獾男ЧK制作的六角形孔径平面徼透镜阵列,通过切片观察其截面发现交换区域发生微小重叠,填充系数可达%以上,达到制作高填充系数透镜阵列的目的。且经测量发现其像差小,成像质量好。关键词:平面微透镜阵列:六角形孔径;光刻离子交换;填充系数西南大学硕七学付论文
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导师签名:≥穷芤籺乒乏乒一签字日期:劲刁年夕啁’日独创性声明学位论文版权使用授权书盔鱼丝王蒇延ρ贵帜赖矫酥及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方学位论文题目:本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者:张玉签字日期:年耹本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ椋韭畚模嚎诓槐C埽口保密期限至年月止学位论文作者签名:张玉签字日期:年
第一章前言随着科学技术的飞速发展,人类历史已进入一个全新的信息化时代,发达的信息产业和先进的信息技术相互促进以推动社会的发展。光子技术是信息技术的重要支柱,微小光学,臀⑿」庾悠骷与微电子、微机械相互融合、交叉的前沿学科,是世纪信息领域的主要研究方微型化、阵列化、集成化是现代科学技术的一个显著特点,也是科学技术向高层次发展的客观要求。随着科技的发展,光学元件的微型化势必使分离元件向阵列元件发展,以发挥光子作为信息载体所具有的高速度、并行性、大容量和巨大的互联能力,就要发展密集、规则排列、光性均匀的微透镜阵列。因此,微型化、阵列化、集成化就成为微小光学发展的重要方向和当今高科技发展的前沿课直径小~、单元透镜密度高、排列整齐且排列精度高、对光信息淖图像识别器“⑼枷窠徊婊チ<桑珼低场等,可广泛用于光纤通信、光纤传感、光信息处理和光计算技术中,发挥了极重要的作用。微透镜阵列的研制最早可以追溯到上世纪初采用机械雕刻技术,尺寸在数毫米量级的“猫眼透镜板集成照相术”“”,但是尺寸越小制作技术越困难。上世纪年代后期至今,随着光学微加工技术的发展,提出了一系列制作微透镜阵列的光刻热熔工艺渺“饷羰齑砉ひ照鼋牛劢阂荒汗ひ铡啊保W邮淌垂ひ铡邦等,过去,我们也采用过前三种工艺制作了微透镜阵列,单元透镜的尺寸最小可但是,目前采用上述工艺制作的微透镜阵列,其透镜元多是圆柱形或半球形,而且具有径向对称或旋转对称的折射率剖面,因而像差较小,在图像传输中有广泛应用。有圆柱形或者半圆球形透镜构成微透镜阵列的典型排列方式有两种,如琈蚴枪庾蛹际鹾凸庾悠骷邢月锻方恰⒎⒄故盅杆俚囊焕喙庋向之一。题“~。