氩离子束刻蚀制作大面阵微透镜阵列

对制作大面阵微透镜阵列的氩离子束刻蚀技术进行了讨论和分析。实验结果表明,衬底材料不同时,制作 表面形貌良好并具有预定参数指标要求的微透镜阵列的工艺条件有明显的差异,给出了在几种衬底材料上刻蚀制作 面阵微透镜列的离子束刻蚀速率束能量之间相互关系的实测结果。     

一种微透镜阵列制作方法

提出一种采用热压印技术制作微透镜阵列的方法.将聚合物加热到其玻璃转化温度以上,利用预先制备好的模板在适当的压力下压向聚合物样品,保持压力直到聚合物温度降到玻璃转化温度以下,将模板移去后,模板上图形便转移到样品表面.根据热压印工艺要求,研制了一台热压印设备,并利用这台设备制作了单元口径大小为40μm,单元之间间距为60μm的256×256单元8位相台阶衍射微透镜阵列.制作的微透镜阵列SEM图表明图形台阶清晰、各单元一致性好.光学性能测试表明制作的微透镜阵列聚焦的三维光强分布集中,具有较高的峰值.从制作工艺可以看出,利用热压印的方法制作微透镜阵列工艺简单,对制作设备要求不高,为实现低成本、高分辨率、大批量制造微透镜阵列等器件创造了条件.     

离子交换制作微透镜阵列交换电场的研究

采用二元扩散理论分析离子流场，建立了电场辅助离子交换理论模型。借助计算机数值求解离子交换扩散方程，比较了单微透镜和微透镜阵列两种情况的电场分布，讨论了电场参数变化对微透镜形成的影响。     

硅微透镜阵列与红外焦平面阵列的单片集成

基于标量衍射理论 ,考虑焦距长度与微透镜尺寸的关系 ,提出了一种新的制作二元光学衍射微透镜的方法———部分刻蚀法 .利用这种方法制作了 2 5 6× 2 5 6硅微透镜阵列 ,并将其与PtSi红外焦平面阵列单片集成在一起 ,使红外焦平面阵列的灵敏度R和比探测率D 都提高了 1.7倍     

阵列激光微透镜准直器透镜F数的研究

提出用微透镜阵列把半导体激光器阵列光束进行准直的方案．采用单正透镜对圆高斯光束的变换理论研究了微透镜的Ｆ数,得出了Ｆ数以及最小远场发散角半角值的表达式,对微透镜准直器的设计与制备具有指导意义     

阵列激光微透镜准直器透镜F数的研究

提出用微透镜阵列把半导体激光器的列光束进行准直的方案，采用正透视对圆高斯光束的变换理论研究了微透镜的Ｆ数，得出了Ｆ数以及最小远场发散角半角值的表达式，对微透镜准直器的设计与制造具有指导意义。     

聚合物微透镜阵列的光学性能测试

本文测试了用按需滴定技术制备的聚合物折射微透镜阵列的焦距、透光性、表面粗糙度、波象差、阵列均匀性等参数,并分析了折射型微透镜阵列的光学特性。测试结果表明,用这种方法制备的微透镜阵列具有很好的光学性能和几何形状,焦距在8～10范围内。     

用体全息方法实现消象散阵列照明器及微透镜阵列的记录条件

阵列照明器及微透镜阵列均可以用体全息实现,该方法要求记录体全息时尽可能保持记录平面光强均匀,使被记录模板的信息主要由物波的位相分布携带．本文探讨和分析了模板尺寸、模板空间频率、象元大小及形状、人射光角度等对记录平面的位置及光强均匀性的影响．还给出在满足消象散记录条件的斜入射及圆形孔径模板情况下的计算机模拟结果．     

长焦距Si微透镜阵列的制作及点扩散函数测量

针对用常规光刻热熔法制作折射型微透镜阵列的过程中,临界角效应严重制约了长焦距微透镜阵列制作问题,提出了曲率补偿法;在经过常规光刻热熔成形和离子束刻蚀技术制成的硅微透镜阵列上再涂敷几层光刻胶,以降低各单元微透镜的曲率,然后再次进行加热固化和离子束刻蚀。扫描电子显微镜（ＳＥＭ）显示微透镜阵列为表面极为平缓的方底拱面阵列,表面探针测试结果显示用补偿刻蚀法制作的微透镜的物方Ｆ数和像方Ｆ‘数分别可达到４９．     

长焦距Si微透镜阵列的制作及点扩散函数测量

针对用常规光刻热熔法制作折射型微透镜阵列的过程中,临界角效应严重制约了长焦距微透镜阵列制作问题,提出了曲率补偿法在经过常规光刻热熔成形和离子束刻蚀技术制成的硅微透镜阵列上再涂敷几层光刻胶,以降低各单元微透镜的曲率,然后再次进行加热固化和离子束刻蚀.扫描电子显微镜(SEM)显示微透镜阵列为表面极为平缓的方底拱面阵列,表面探针测试结果显示用补偿刻蚀法制作的微透镜的物方F数和像方F＇数分别可达到49.26和53.52,并且微透镜的点扩散函数比较接近理想值.     

用于红外焦平面的微透镜阵列单片制备技术

提出了离子束刻蚀制备微透镜阵列的工艺原理；研究了球面型光致抗蚀剂掩膜的形成过程以及硅微透镜离子束刻蚀的实验条件．表面探针测量及扫描电子显微镜（ＳＥＭ）实验证明了该技术可在较低的衬底温度下（低于２００℃）有效地制备出球面型微透镜，并用表面探针测量确定了硅微透镜的尺寸．     

半导体激光器出射光束的折射微透镜准直

讨论了利用柱形折射微透镜来改善强功率半导体激光器出射光束平行性的问题,给出了强功率半导体激光器出射光束的准直平行性通过柱形折射微透镜的作用得到显著改善的几个关键因素,所得出的研究结果可以实际应用于一种低阵列规模的线列强功率半导体激光器出射光束的准直.     

氩离子束刻蚀制作大面阵微透镜阵列

对制作大面阵微透镜阵列的氩离子束刻蚀技术进行了讨论和分析．实验结果表明,衬底材料不同时,制作表面形貌良好并具有预定参数指标要求的微透镜阵列的工艺条件有明显的差异,给出了在几种衬底材料上刻蚀制作面阵微透镜阵列的离子束刻蚀速率与离子束能量之间相互关系的实测结果．     

面阵折射微透镜与红外焦平面结构

分析了利用面阵凸折射微透镜来增大红外凝视焦平面成像器件的填充系数,进而提高信噪比以改善器件光电响应特性的物理机制,讨论了引入凸折射微透镜阵列对红外焦平面器件的空间分辨率、探测率D*和红外响应均匀性等参量的影响.     

六角形孔径平面微透镜阵列的制作及成像

由于传统的圆形孔径透镜阵列填充系数较小,而在模拟复眼光学系统中需要高填充系数的透镜阵列。为提高填充系数,采用光刻离子交换法制作了六角形孔径的平面微透镜阵列,利用积分形式的光线方程式讨论了平面微透镜的近轴光学特性,研究了微透镜的光线轨迹方程式和一些重要的近轴成像特性,利用ABCD定理得到了六角形孔径平面微透镜像距、焦距的数学表达式。制作的平面微透镜阵列光学性能均匀,成像质量较好,离子交换后的变折射率区域有微小重叠,较大地提高了微透镜阵列的填充系数。     

用于强功率半导体激光器的石英柱微透镜阵列

采用光刻热熔法及离子束溅射刻蚀制作面阵石英柱微透镜阵列．表面探针和扫描电子显微镜的测试表明,在不同的工艺条件下制成的柱微透镜的表面轮廓具有明显的差异,给出了描述柱微透镜制作过程中的几个重要工艺参量的拟合关系式．     

聚合物微透镜阵列制作及单片集成应用研究

以聚酰亚胺和聚二甲基硅氧烷两类材料为例,研究了聚合物微透镜阵列的制备工艺以及与CCD图像传感器芯片的单片集成工艺,阐述了光学聚合物用于单片集成应具有的材料性能,对热熔产生的光刻胶微透镜阵列进行反应离子刻蚀得到了这两种聚合物材料微透镜阵列。     

采用盲孔填充技术制备金属微电极阵列

针对目前MEMS工艺里由于微电铸铸层内应力导致的金属微结构与基底容易脱离的问题和不足,提出一种借助盲孔填充技术制备微电极阵列的方法。选择KMPR作为胶模材料,首先通过UV-LIGA工艺制备出180μm厚的阵列孔缝胶模结构,然后在胶模表面溅射Cu种子层,优化电铸工艺参数:电铸前采用真空润湿的方法排出孔缝内气泡,电铸液中加速剂与抑制剂浓度分别为4×10~(-6)mol/L和24×10~(-6)mol/L,电流密度为1 A/dm~2,在孔缝内电铸铜,并在胶模表面电铸出铜基底,最后获得了高180μm,线宽200μm的两种柱状金属微电极阵列。试验结果表明,盲孔填充技术是一种低成本、安全的制作金属微电极阵列的方法。     

微细群电极的电火花超声复合反拷加工技术

针对LIGA制作微细群电极工艺复杂、价格昂贵的缺点,提出微细群电极的电火花超声复合反拷加工技术.根据微细电火花放电的机理,利用微细群孔放电反拷来制作微细群电极.基于微细群电极反拷电加工时圆柱电极不能旋转的特点,在加工中复合了超声振动,并在理论分析的基础上,系统地研究超声振动对微细群电极反拷电加工的影响.得到一系列3×3的微细群电极和由这些群电极制作的微细群孔,单电极直径小于30μm,长径比大于10,表面光洁,有很好的同轴度.