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光纤准直非球面微透镜阵列模压成形
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作者 高立恒 于谦 +4 位作者 周天丰 周佳 孙秀文 闫涛 阮本帅 《光学精密工程》 北大核心 2025年第1期75-83,共9页
为了提高光纤阵列准直用非球面微透镜阵列的加工精度和加工效率,深入研究了非球面微透镜阵列模具加工精度控制和面形误差补偿方法和理论。根据非球面微透镜阵列设计的光学几何结构特点,提出局部螺旋金刚石铣削方法,对磷化镍合金模具材... 为了提高光纤阵列准直用非球面微透镜阵列的加工精度和加工效率,深入研究了非球面微透镜阵列模具加工精度控制和面形误差补偿方法和理论。根据非球面微透镜阵列设计的光学几何结构特点,提出局部螺旋金刚石铣削方法,对磷化镍合金模具材料进行加工;针对模具材料和玻璃材料的高温特性及工艺参数会产生面形误差的问题,提出了非球面微透镜阵列模具补偿方法;通过模具轮廓补偿设计提高模压成形精度,提升光学性能,实现了10×10非球面微透镜阵列的高精度制造。实验结果表明:非球面微透镜阵列的面形误差PV控制在220~380 nm,表面粗糙度Ra可达7~10 nm。该方法为非球面微透镜阵列的高精度高效率批量制造提供了有效技术路径。 展开更多
关键词 超精密加工 螺旋金刚石铣削 球面微透镜阵列 玻璃模压成形 面形误差
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用于红外焦平面的正方形孔径球面微透镜阵列研究 被引量:13
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作者 孙艳军 冷雁冰 +1 位作者 陈哲 董连和 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期399-403,共5页
针对目前红外焦平面光敏阵列中存在的占空比小、光能利用率低的实际问题,展开了正方形孔径球面微透镜阵列制作及其与红外焦平面阵列集成应用的研究.本文从红外焦平面光敏阵列特点入手,对比分析了正方形孔径相比于传统圆形孔径微透镜阵... 针对目前红外焦平面光敏阵列中存在的占空比小、光能利用率低的实际问题,展开了正方形孔径球面微透镜阵列制作及其与红外焦平面阵列集成应用的研究.本文从红外焦平面光敏阵列特点入手,对比分析了正方形孔径相比于传统圆形孔径微透镜阵列在光能利用上的优势.提出正方形孔径微透镜阵列激光直写变剂量曝光制作技术,建立光刻胶曝光数学模型和正方形球面微透镜面型函数,以此为基础,编制直写设备变剂量曝光控制软件;利用长春理工大的学复合坐标激光直写系统和等离子刻蚀机进行相关工艺实验,制作了阵列256×256、单元尺寸40×40μm2、球面半径60μm、单元间距1μm的红外石英微透镜阵列;并将其与相应阵列的碲-镉-汞红外光敏阵列进行集成.结果表明:微透镜的占空比达到95%,红外焦平面光能利用率从原来的60%提高到90%以上.由此得出结论:变剂量曝光制作微透镜技术是可行的,正方形孔径球面微透镜阵列代替圆形孔径微透镜阵列,对于提高红外探测器的灵敏度、信噪比、分辨率等性能具备明显优势. 展开更多
关键词 球面微透镜阵列 红外焦平面 正方形孔径 变剂量曝光
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激光化学汽相沉积球面微透镜的研究
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作者 姚惠贞 宋国瑞 蒋中钢 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1995年第8期43-47,共5页
本文介绍了一种新颖的利用激光化学汽相沉积(LCV)球面微透镜的技术。我们建立了一套LCVD的实验装置,用该装置在平面石英玻璃衬底上,成功地沉积生成了平凸型氨化硅球面微透镜。同时,还对沉积成的微透镜的参量进行了测试。在... 本文介绍了一种新颖的利用激光化学汽相沉积(LCV)球面微透镜的技术。我们建立了一套LCVD的实验装置,用该装置在平面石英玻璃衬底上,成功地沉积生成了平凸型氨化硅球面微透镜。同时,还对沉积成的微透镜的参量进行了测试。在实验中还摸索了LCVD的沉积工艺。实验结果表明,通过控制源气体的化学配比与浓度,调节激光功率与衬底上的聚焦激光光斑尺寸,选择沉积时间,可以获得不同直径、透明、表面光滑的平凸型氮化硅球面微透镜。 展开更多
关键词 化学汽相沉积 透镜 球面微透镜 激光
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车削掩模的石英非球面微透镜阵列制作方法 被引量:1
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作者 王灏 董连和 +2 位作者 朱国栋 张东 张为国 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期72-77,共6页
为解决石英非球面微透镜阵列加工所面临的工艺可控性差且面型精度不高这两大难点,提出了一种基于车削掩模刻蚀的石英玻璃元件制作方法。该方法主要使用了单点金刚石车削加工技术与反应离子刻蚀技术,研究了掩模材料车削及刻蚀性能,并利... 为解决石英非球面微透镜阵列加工所面临的工艺可控性差且面型精度不高这两大难点,提出了一种基于车削掩模刻蚀的石英玻璃元件制作方法。该方法主要使用了单点金刚石车削加工技术与反应离子刻蚀技术,研究了掩模材料车削及刻蚀性能,并利用实验优选出掩模材料,最后进行了面积为5 mm×5 mm石英玻璃非球面微透镜阵列的制备。通过实验结果与预期参数进行对比,分析表明,该方法制作的石英玻璃元件误差均方根为1.155 nm,面型精度误差0.47%。 展开更多
关键词 掩模 石英玻璃 球面微透镜阵列 金刚石车削 反应离子刻蚀
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硅基非球面柱面微透镜阵列制备方法 被引量:1
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作者 张畅达 高明友 +4 位作者 周岩 邓晓洲 熊欣 刘风雷 张为国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期377-385,共9页
非球面柱面微透镜是一种重要的微光学元件,具有激光准直、聚焦、匀化等功能,在激光通信、光纤传感、激光雷达测距、激光泵浦等系统中具有广泛的应用。为了减小光电系统的体积、提升光纤性能,增大透镜数值孔径是一种常用的解决方案。提... 非球面柱面微透镜是一种重要的微光学元件,具有激光准直、聚焦、匀化等功能,在激光通信、光纤传感、激光雷达测距、激光泵浦等系统中具有广泛的应用。为了减小光电系统的体积、提升光纤性能,增大透镜数值孔径是一种常用的解决方案。提出采用折射率更大的硅作为低折射率石英基底的替代材料,使得微透镜在相同体积下数值孔径大幅提升,同时可以降低加工量从而提升制备效率。针对传统石英微透镜的制备方法不再适用硅基微透镜的问题,提出基于掩模移动曝光方法制备光刻胶非球面图案,使用多次涂胶和循环曝光方法,分别解决厚胶涂覆均匀性差及曝光掩模痕迹明显等问题,最终利用等离子体刻蚀技术进行图案转移传递,从而实现微透镜的制备。以数值孔径2.9的硅基非球面柱面透镜阵列为例开展实际制备工艺实验,所制备的微透镜列阵面型精度PV为0.766μm,表面粗糙度Ra为3.4 nm,表面光洁与设计值符合较好,验证了制备方法的可行性。该方法有望促进非球面柱面微透镜列阵在紧凑化红外光电系统中的大规模应用。 展开更多
关键词 光学工程 球面柱面透镜阵列 移动掩模 硅基 大数值孔径 等离子体刻蚀
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用于高速数据传输的微透镜模块设计及评价(英文) 被引量:2
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作者 田春林 林彦男 +3 位作者 孙文信 林采薇 林宸生 张正阳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2271-2276,共6页
针对英特尔光峰技术提出了一种非球面微透镜模块的光学优化设计及评价方法。该非球面微透镜模块可经由GGP多模光纤应用于高速数据的传输,非球面微透镜的直径为800μm,数值孔径为0.275。借助光学设计软件Code V及LightTools进行仿真,评... 针对英特尔光峰技术提出了一种非球面微透镜模块的光学优化设计及评价方法。该非球面微透镜模块可经由GGP多模光纤应用于高速数据的传输,非球面微透镜的直径为800μm,数值孔径为0.275。借助光学设计软件Code V及LightTools进行仿真,评估了微透镜模块制造及组装的公差对系统耦合效率的影响,同时考虑了一些影响光功率损耗因素。结果表明,经光学优化设计得到的非球面微透镜模块的耦合损耗为-0.75dB。最后,对于球面微透镜模块和非球面微透镜的性能进行了评价。 展开更多
关键词 光学设计 球面微透镜 数值孔径 多模光纤 耦合效率 公差分析
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