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硅基非球面柱面微透镜阵列制备方法
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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 非球面柱面微透镜阵列 移动掩模 硅基 大数值孔径 等离子体刻蚀
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非球面微柱面透镜阵列精密玻璃模压仿真研究
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作者 王启林 姚鹏 +2 位作者 王一帆 何婉盈 黄传真 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期32-42,共11页
为了实现精密玻璃模压过程中石英玻璃应力状态的准确预测以及工艺参数的优化,进行了非球面微柱面透镜阵列精密玻璃模压的有限元仿真研究。首先,进行了石英玻璃最小单轴蠕变测试;然后,对石英玻璃黏弹参数进行了有限元仿真验证;最后,通过... 为了实现精密玻璃模压过程中石英玻璃应力状态的准确预测以及工艺参数的优化,进行了非球面微柱面透镜阵列精密玻璃模压的有限元仿真研究。首先,进行了石英玻璃最小单轴蠕变测试;然后,对石英玻璃黏弹参数进行了有限元仿真验证;最后,通过有限元仿真,分析了多个模压工艺参数对最大应力的影响,获得了优化的工艺参数。建立了石英玻璃黏弹性本构模型,获得了其时温等效模型,并利用有限元仿真验证了模型的准确性。对非球面微柱面透镜阵列模压成形参数进行了有效优化,在下压量为1.5 mm的前提下,保压后的透镜最大应力为0.9693 MPa。研究结果为石英玻璃非球面微柱面透镜阵列精密模压实验提供了理论参考。 展开更多
关键词 精密玻璃模压 石英玻璃 非球面微柱面透镜阵列 有限元仿真 最小单轴蠕变压缩 最大应力
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