變折射率異形孔徑微透鏡陣列的製作及光學特性研究

《變折射率異形孔徑微透鏡陣列的製作及光學特性研究》是依託西南大學，由劉德森擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：變折射率異形孔徑微透鏡陣列的製作及光學特性研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉德森
• 依託單位：西南大學

項目摘要

微透鏡陣列是適應光子技術發展的重要光學元件，在光束掃描、光束變換、圖像感測、光信息處理等方面發揮著重要的作用。目前的微透鏡陣列主要是採用均勻折射率的聚合物、石英或玻璃通過熱熔、鑄模、刻蝕製作，或者採用單元透鏡排列而成，透鏡元孔徑大都為圓形，微透鏡陣列端面呈平面型排列，它們存在受環境溫度、外界應力影響明顯、填充率較低或光信息蒐集能力不強等不足。本課題採用光刻離子交換工藝分別製作透鏡元呈方形和六角形孔徑、緊密排列的變折射率平面型和曲面型微透鏡陣列，可以有效改善上述不足，是一種新型、有重要套用前景的光子器件，是微透鏡陣列的新發展；可為微透鏡陣列更廣泛、深入的研究和套用奠定基礎；同時對此變折射率異形孔徑微透鏡陣列的光學特性進行研究，得到理論上和實際套用中有重要價值的結果；提供微透鏡陣列樣品4個，發表高水平論文3－5篇，申請發明專利2項。

結題摘要

本課題採用光刻離子交換工藝分別成功製作了透鏡元呈方形和六角形孔徑、緊密排列的變折射率平面型和曲面型方形、六角形孔徑微透鏡陣列，並對其光學特性進行了研究，得到了理論上和實際套用中有重要價值的結果：微透鏡陣列的透鏡元尺寸小於0.3mm，且陣列的填充率大於90%，多重成像質量良好；製作了曲率為250mm、弦直徑為25mm的六角形孔徑曲面型變折射率微透鏡陣列；得到了製作變折射率平面和曲面型的異形孔徑微透鏡陣列的關鍵工藝技術；通過理論分析與實驗測試，對變折射率異形孔徑微透鏡陣列的離子擴散特性、成像特性、光學特性、像差等進行了研究，得到一些理論和工藝技術成果；發現並研究了所製作的微透鏡陣列形成的摩爾條紋。項目研製的微透鏡陣列是一種新型、有重要套用前景的光子器件，填補了微透鏡陣列領域的一個空白，為微透鏡陣列更廣泛、深入的研究和套用奠定了基礎。