本文主要研究内容
作者曹小文（2019）在《基于空间光调制器的飞秒激光加工微光学元件技术研究》一文中研究指出：微光学元件具有体积小、重量轻、易于集成等优点被人们广泛关注,飞秒激光单点曝光结合湿法腐蚀是一种非常高效的制备微透镜阵列的方法,但由于这种方法为串行加工方式,一般只用来制备均匀的阵列结构。而液晶空间光调制器能够对入射光场的相位进行调制,利用透镜或物镜进行全息变换之后可以形成任意光点阵列,实现多光点并行加工。另一方面,阵列中每个光点的能量独立可调,单次曝光可以制备不同尺寸的烧蚀点阵列。本论文创新性地结合液晶空间光调制器与湿法腐蚀,制备出一系列具有特殊表面轮廓的微光学元件,该制备方式只需要一次激光曝光,加工效率提升明显。首先,对液晶空间光调制器的工作原理进行了简要介绍,并对透镜的傅里叶变换作用进行了详细说明。在激光波长为514nm时,对所用的空间光调制器进行相位校正,使其相位调制更加准确。同时详细介绍了四种全息计算方法,分析对比了它们之间的差异,选取了ORA算法作为光点阵列生成的全息算法,为之后的实验做好理论准备。蓝宝石材料具有良好的光学性能,适合用来制备微光学元件。我们利用飞秒激光单点曝光结合湿法腐蚀在蓝宝石材料表面制备出了微透镜阵列。并对蓝宝石微透镜的形成过程进行了详细研究,发现其曲率半径随腐蚀时间增加而变大,随激光脉冲能量增加而变小。根据不同条件下制备出不同尺寸的微透镜这是特点,我们利用多光点并行加工的方式制备出了大面积周期分别为25和40μm的微透镜阵列,并具有良好的光学成像效果。其次,将一个飞秒激光脉冲调制成沿传输方向分布的两个光点,分别聚焦在石英表面和内部形成两个烧蚀区域,在HF酸溶液腐蚀下一次成型制备双焦点微透镜。我们详细研究了双焦点微透镜的形成过程,并对其光学性能进行测试,展示了良好的成像效果。利用空间光调制器的灵活性,调控两个光点的相对空间位置及能量,以调制双焦点透镜的轮廓。利用压印转写技术,在柔性衬底PDMS上实现双焦点微凸透镜阵列的快速制备。最后,提出了两种制备三维微透镜阵列的方法,一是根据微透镜尺寸与激光脉冲能量之间的关系设计光点阵列,由不同能量的光点组成的阵列同时对石英进行烧蚀,在HF酸溶液腐蚀下直接制备三维微透镜阵列,所有微透镜大致分布在一个曲率半径为120μm的球面上;二是根据曲面轮廓设计三维光点阵列,每个光点能量相同且分布在这个曲面基底上,实现三维光点并行烧蚀,HF酸溶液腐蚀之后形成三维微透镜阵列。微透镜阵列的排列取决于曲面轮廓,我们制备出了三种微透镜阵列,它们的透镜分布在曲率半径分别为100、95.6和55.1μm的球面上。两种方法制备出的三维微透镜阵列都具有良好的成像效果。利用压印转写技术,快速制备了PDMS三维微透镜阵列的阵列。空间光调制结合湿法腐蚀能够快速制备均匀与非均匀的、二维与三维微透镜阵列,并且能够制备具有特殊轮廓的微光学元件,如双焦点透镜。扩展了微光学元件的制备工艺,有望促进微光学元件的应用。
Abstract
wei guang xue yuan jian ju you ti ji xiao 、chong liang qing 、yi yu ji cheng deng you dian bei ren men an fan guan zhu ,fei miao ji guang chan dian bao guang jie ge shi fa fu shi shi yi chong fei chang gao xiao de zhi bei wei tou jing zhen lie de fang fa ,dan you yu zhe chong fang fa wei chuan hang jia gong fang shi ,yi ban zhi yong lai zhi bei jun yun de zhen lie jie gou 。er ye jing kong jian guang diao zhi qi neng gou dui ru she guang chang de xiang wei jin hang diao zhi ,li yong tou jing huo wu jing jin hang quan xi bian huan zhi hou ke yi xing cheng ren yi guang dian zhen lie ,shi xian duo guang dian bing hang jia gong 。ling yi fang mian ,zhen lie zhong mei ge guang dian de neng liang du li ke diao ,chan ci bao guang ke yi zhi bei bu tong che cun de shao shi dian zhen lie 。ben lun wen chuang xin xing de jie ge ye jing kong jian guang diao zhi qi yu shi fa fu shi ,zhi bei chu yi ji lie ju you te shu biao mian lun kuo de wei guang xue yuan jian ,gai zhi bei fang shi zhi xu yao yi ci ji guang bao guang ,jia gong xiao lv di sheng ming xian 。shou xian ,dui ye jing kong jian guang diao zhi qi de gong zuo yuan li jin hang le jian yao jie shao ,bing dui tou jing de fu li xie bian huan zuo yong jin hang le xiang xi shui ming 。zai ji guang bo chang wei 514nmshi ,dui suo yong de kong jian guang diao zhi qi jin hang xiang wei jiao zheng ,shi ji xiang wei diao zhi geng jia zhun que 。tong shi xiang xi jie shao le si chong quan xi ji suan fang fa ,fen xi dui bi le ta men zhi jian de cha yi ,shua qu le ORAsuan fa zuo wei guang dian zhen lie sheng cheng de quan xi suan fa ,wei zhi hou de shi yan zuo hao li lun zhun bei 。lan bao dan cai liao ju you liang hao de guang xue xing neng ,kuo ge yong lai zhi bei wei guang xue yuan jian 。wo men li yong fei miao ji guang chan dian bao guang jie ge shi fa fu shi zai lan bao dan cai liao biao mian zhi bei chu le wei tou jing zhen lie 。bing dui lan bao dan wei tou jing de xing cheng guo cheng jin hang le xiang xi yan jiu ,fa xian ji qu lv ban jing sui fu shi shi jian zeng jia er bian da ,sui ji guang mai chong neng liang zeng jia er bian xiao 。gen ju bu tong tiao jian xia zhi bei chu bu tong che cun de wei tou jing zhe shi te dian ,wo men li yong duo guang dian bing hang jia gong de fang shi zhi bei chu le da mian ji zhou ji fen bie wei 25he 40μmde wei tou jing zhen lie ,bing ju you liang hao de guang xue cheng xiang xiao guo 。ji ci ,jiang yi ge fei miao ji guang mai chong diao zhi cheng yan chuan shu fang xiang fen bu de liang ge guang dian ,fen bie ju jiao zai dan ying biao mian he nei bu xing cheng liang ge shao shi ou yu ,zai HFsuan rong ye fu shi xia yi ci cheng xing zhi bei shuang jiao dian wei tou jing 。wo men xiang xi yan jiu le shuang jiao dian wei tou jing de xing cheng guo cheng ,bing dui ji guang xue xing neng jin hang ce shi ,zhan shi le liang hao de cheng xiang xiao guo 。li yong kong jian guang diao zhi qi de ling huo xing ,diao kong liang ge guang dian de xiang dui kong jian wei zhi ji neng liang ,yi diao zhi shuang jiao dian tou jing de lun kuo 。li yong ya yin zhuai xie ji shu ,zai rou xing chen de PDMSshang shi xian shuang jiao dian wei tu tou jing zhen lie de kuai su zhi bei 。zui hou ,di chu le liang chong zhi bei san wei wei tou jing zhen lie de fang fa ,yi shi gen ju wei tou jing che cun yu ji guang mai chong neng liang zhi jian de guan ji she ji guang dian zhen lie ,you bu tong neng liang de guang dian zu cheng de zhen lie tong shi dui dan ying jin hang shao shi ,zai HFsuan rong ye fu shi xia zhi jie zhi bei san wei wei tou jing zhen lie ,suo you wei tou jing da zhi fen bu zai yi ge qu lv ban jing wei 120μmde qiu mian shang ;er shi gen ju qu mian lun kuo she ji san wei guang dian zhen lie ,mei ge guang dian neng liang xiang tong ju fen bu zai zhe ge qu mian ji de shang ,shi xian san wei guang dian bing hang shao shi ,HFsuan rong ye fu shi zhi hou xing cheng san wei wei tou jing zhen lie 。wei tou jing zhen lie de pai lie qu jue yu qu mian lun kuo ,wo men zhi bei chu le san chong wei tou jing zhen lie ,ta men de tou jing fen bu zai qu lv ban jing fen bie wei 100、95.6he 55.1μmde qiu mian shang 。liang chong fang fa zhi bei chu de san wei wei tou jing zhen lie dou ju you liang hao de cheng xiang xiao guo 。li yong ya yin zhuai xie ji shu ,kuai su zhi bei le PDMSsan wei wei tou jing zhen lie de zhen lie 。kong jian guang diao zhi jie ge shi fa fu shi neng gou kuai su zhi bei jun yun yu fei jun yun de 、er wei yu san wei wei tou jing zhen lie ,bing ju neng gou zhi bei ju you te shu lun kuo de wei guang xue yuan jian ,ru shuang jiao dian tou jing 。kuo zhan le wei guang xue yuan jian de zhi bei gong yi ,you wang cu jin wei guang xue yuan jian de ying yong 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自吉林大学的曹小文，发表于刊物吉林大学2019-06-25论文，是一篇关于飞秒激光论文,空间光调制论文,并行加工论文,湿法腐蚀论文,微透镜阵列论文,双焦点透镜论文,三维微透镜阵列论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自吉林大学2019-06-25论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：飞秒激光论文; 空间光调制论文; 并行加工论文; 湿法腐蚀论文; 微透镜阵列论文; 双焦点透镜论文; 三维微透镜阵列论文; 吉林大学2019-06-25论文;