人工微米透镜的制备及其光学性质研究

发布时间：2017-10-12 22:20

  本文关键词：人工微米透镜的制备及其光学性质研究

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【摘要】：在几何光学中,由于受到衍射极限的限制,以透镜为基础的传统光学显微镜是不能分辨尺寸小于λ/2(λ,波长)的物体。最近研究表明,微米和纳米尺寸级别的透镜能够放大物体并且能突破衍射极限。本文通过对半浸没微球成像体系的研究,制备了一种具有超分辨能力的SU-8胶透镜。同时根据场致溶解原理,制备了一种孔洞大小和折射率都呈梯度变化的薄膜透镜。通过对半浸没微球成像体系的研究,我们发现当二氧化硅微球半浸没在SU-8胶内时,微球和SU-8胶都能成为透镜,都能用于成像。微球透镜形成的像是来自物体的傅里叶低频信息,这个像的形成不依赖半浸没SU-8胶。SU-8胶能成为一个透镜并且形成来自物体高频信息的像。当SU-8胶透镜和观看的样品的距离很近时,在没有微球的情况下,高频的明锐虚像仍然能被观察到。根据场致溶解原理,我们通过对铝片的不均匀阳极氧化制备了一种孔洞和折射率都呈梯度变化的氧化铝薄膜透镜。当我们在铝片上面放置一个挡板时,根据挡板的形状的不同,铝片上方的电流密度是不均匀分布的。用两种不同形状的挡板,我们制备了两种孔洞和折射率都呈梯度变化的氧化铝薄膜透镜。一种是样品的中心孔洞尺寸最大,有效折射率最小,而边缘的孔洞尺寸最小,有效折射率最大。另一种是样品的中心孔洞尺寸最小,有效折射率最大,而边缘的孔洞尺寸最大,有效折射率最小。通过非均匀阳极氧化铝片,能够为我们制备孔洞大小和折射率都呈梯度变化的结构降低成本。
【关键词】：浸没介质 微球 梯度结构 多孔氧化铝薄膜
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH74
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-13
• 1.1 引言7
• 1.2 微米透镜成像7-10
• 1.3 半浸没和全浸没微米介质球成像10-12
• 1.4 论文的主要研究内容及创新之处12-13
• 第2章 半浸没微球成像探究13-29
• 2.1 引言13
• 2.2 介质的半浸没程度对微球成像的影响13-19
• 2.2.1 实验样品的制作工艺14-15
• 2.2.2 胶多胶少对紧贴样品成像的结果15-17
• 2.2.3 胶多胶少对垫高样品成像的结果17-19
• 2.3 半浸没介质成像研究19-25
• 2.3.1 实验样品的制备19-20
• 2.3.2 半浸没情况下有微球与去球对紧贴和垫高1.5μm样品成像20-22
• 2.3.3 半浸没情况下有微球与去球对垫高2.9,5.4,12μm样品成像22-25
• 2.4 模拟仿真及解释25-28
• 2.4.1 介质半浸没程度的模拟仿真25-26
• 2.4.2 半浸没情况下去球的模拟仿真26-27
• 2.4.3 半浸没微球成像体系的解释27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 孔洞大小和折射率呈梯度变化的氧化铝薄膜29-39
• 3.1 引言29
• 3.2 制备孔洞和折射率呈梯度变化的AAO的原理29-31
• 3.2.1 Hull Cell装置原理30
• 3.2.2 制备孔洞和折射率呈梯度变化的AAO装置原理30-31
• 3.3 孔洞和折射率呈梯度变化AAO制备结果及表征31-37
• 3.3.1 AAO样品的制备方法31-32
• 3.3.2 AAO样品微观形貌32-34
• 3.3.3 有效折射率的计算34-35
• 3.3.4 样品截面厚度测量35-36
• 3.3.5 样品反射光谱测量36-37
• 3.4 本章小结37-39
• 第4章 总结和展望39-40
• 参考文献40-47
• 在读期间发表的学术论文及研究成果47-48
• 致谢48

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1 姚岭;人工微米透镜的制备及其光学性质研究[D];南京师范大学;2015年

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本文编号：1021240