逐点优化数字掩模制作曲面微透镜阵列研究
发布时间：2022-10-08 15:54
曲面微透镜阵列以其大视场、对动态物体捕捉灵敏度高以及设计自由度高等诸多优点,使其在国防科技、航空航天等现代工业领域有着越来越重要的地位。目前国内外现有的曲面微透镜阵列的制作技术主要是以逐点法加工制作为主,然而这类制作方法周期长,成本高、效率低,在工业化的应用上有很大的限制。本文基于数字掩模光刻技术,利用平面数字掩模的灰度值对曝光剂量进行纵向调制,从而在平面基底上形成曲面微透镜阵列结构。本文深入研究数字掩模、曝光剂量、制作深度的映射关系,研究了基于数字掩模光刻技术制作曲面微透镜阵列的方法。该方法与目前存在的方法相比,是一种快速的制作方法,具有制作周期短、制作成本低、制作效率高等优点。该方法在工业化应用和产业化制作上有着很好的前景,可以广泛的应用于现代化微纳加工制作等相关领域。主要研究的内容:1.研究了基于数字掩模光刻技术制作曲面透镜阵列的方法。该方法利用SLM对曝光剂量调制,从而精确调制基底每一个像素点的曝光剂量,最终使得基底接收到的曝光剂量近似达到曲面微透镜阵列的结构。2.针对积分算法设计数字掩模的受限性,本文提出逐点优化方法来设计曲面微透镜阵列的数字掩模。并对该方法的机理、系统以及数...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 曲面微透镜阵列的制作及现状
1.2.1 软光刻技术
1.2.2 热熔融技术
1.2.3 液滴成型技术
1.2.4 金刚石铣削技术
1.2.5 飞秒激光直写技术
1.2.6 三维投影光刻技术
1.2.7 曲面微透镜阵列制作的技术对比
1.3 论文的内容安排
第二章 数字掩模光刻技术制作曲面微透镜阵列研究
2.1 数字掩模光刻技术制作曲面微透镜阵列的机理
2.1.1 数字掩模光刻技术
2.1.2 曝光原理
2.2 数字掩模设计算法及受限分析
2.3 本章小结
第三章 逐点优化设计曲面微透镜阵列数字掩模研究
3.1 逐点优化数字掩模机理
3.2 逐点优化设计曲面微透镜阵列数字掩模
3.3 逐点优化设计数字掩模制作曲面微透镜阵列的系统及实验
3.3.1 曲面微透镜阵列数字掩模光刻系统
3.3.2 数字掩模光刻技术制作曲面微透镜阵列的工艺流程
3.3.3 曲面微透镜阵列实验制作结果
3.4 本章小结
第四章 曲面微透镜阵列数字掩模曲面拼接方法研究
4.1 数字掩模光刻技术制作曲面微透镜阵列的面积受限分析
4.2 曲面微透镜阵列数字掩模曲面拼接算法
4.2.1 纵向切割拆分结构数字掩模设计算法
4.2.2 曲面微透镜阵列正交四分式曲面拼接数字掩模设计
4.2.3 曲面微透镜阵列的数字掩模拼接优化
4.3 曲面微透镜阵列数字掩模曲面拼接曝光原理
4.4 曲面微透镜阵列数字掩模拼接实验
4.4.1 数字掩模曲面拼接曝光系统
4.4.2 曲面微透镜阵列数字掩模拼接实验
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大口径光学镜面超精密加工机床的研制[J]. 李勇,张向阳,谢晓丹. 纳米技术与精密工程. 2010(05)
[2]超精密加工领域科学技术发展研究[J]. 袁巨龙,张飞虎,戴一帆,康仁科,杨辉,吕冰海. 机械工程学报. 2010(15)
[3]氮化铝基片超精密加工的实验研究[J]. 周兆忠,袁巨龙,郑家锦,吕冰海. 金刚石与磨料磨具工程. 2005(02)
[4]用软光刻技术实现微细结构[J]. 刘伟庭,蔡强,郭希山,陈裕泉,王立人. 传感技术学报. 2002(02)
[5]软光刻技术[J]. 洪吉,刘伟庭,陈裕泉. 国外医学.生物医学工程分册. 2001(03)
[6]超精密加工设备的剖析[J]. 吴永孝. 仪表技术与传感器. 1987(04)
[7]超精密加工的实践[J]. 徐性初. 机床. 1986(08)
博士论文
[1]基于飞秒激光直写微光学元件的制备及性能表征[D]. 姜瞳.吉林大学 2014
硕士论文
[1]用于曲面复眼成像系统的啁啾微透镜阵列[D]. 孙鸿达.厦门大学 2014
[2]人工仿生复眼的光学设计仿真及其数控加工工艺研究[D]. 褚鑫.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3687997
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 曲面微透镜阵列的制作及现状
1.2.1 软光刻技术
1.2.2 热熔融技术
1.2.3 液滴成型技术
1.2.4 金刚石铣削技术
1.2.5 飞秒激光直写技术
1.2.6 三维投影光刻技术
1.2.7 曲面微透镜阵列制作的技术对比
1.3 论文的内容安排
第二章 数字掩模光刻技术制作曲面微透镜阵列研究
2.1 数字掩模光刻技术制作曲面微透镜阵列的机理
2.1.1 数字掩模光刻技术
2.1.2 曝光原理
2.2 数字掩模设计算法及受限分析
2.3 本章小结
第三章 逐点优化设计曲面微透镜阵列数字掩模研究
3.1 逐点优化数字掩模机理
3.2 逐点优化设计曲面微透镜阵列数字掩模
3.3 逐点优化设计数字掩模制作曲面微透镜阵列的系统及实验
3.3.1 曲面微透镜阵列数字掩模光刻系统
3.3.2 数字掩模光刻技术制作曲面微透镜阵列的工艺流程
3.3.3 曲面微透镜阵列实验制作结果
3.4 本章小结
第四章 曲面微透镜阵列数字掩模曲面拼接方法研究
4.1 数字掩模光刻技术制作曲面微透镜阵列的面积受限分析
4.2 曲面微透镜阵列数字掩模曲面拼接算法
4.2.1 纵向切割拆分结构数字掩模设计算法
4.2.2 曲面微透镜阵列正交四分式曲面拼接数字掩模设计
4.2.3 曲面微透镜阵列的数字掩模拼接优化
4.3 曲面微透镜阵列数字掩模曲面拼接曝光原理
4.4 曲面微透镜阵列数字掩模拼接实验
4.4.1 数字掩模曲面拼接曝光系统
4.4.2 曲面微透镜阵列数字掩模拼接实验
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大口径光学镜面超精密加工机床的研制[J]. 李勇,张向阳,谢晓丹. 纳米技术与精密工程. 2010(05)
[2]超精密加工领域科学技术发展研究[J]. 袁巨龙,张飞虎,戴一帆,康仁科,杨辉,吕冰海. 机械工程学报. 2010(15)
[3]氮化铝基片超精密加工的实验研究[J]. 周兆忠,袁巨龙,郑家锦,吕冰海. 金刚石与磨料磨具工程. 2005(02)
[4]用软光刻技术实现微细结构[J]. 刘伟庭,蔡强,郭希山,陈裕泉,王立人. 传感技术学报. 2002(02)
[5]软光刻技术[J]. 洪吉,刘伟庭,陈裕泉. 国外医学.生物医学工程分册. 2001(03)
[6]超精密加工设备的剖析[J]. 吴永孝. 仪表技术与传感器. 1987(04)
[7]超精密加工的实践[J]. 徐性初. 机床. 1986(08)
博士论文
[1]基于飞秒激光直写微光学元件的制备及性能表征[D]. 姜瞳.吉林大学 2014
硕士论文
[1]用于曲面复眼成像系统的啁啾微透镜阵列[D]. 孙鸿达.厦门大学 2014
[2]人工仿生复眼的光学设计仿真及其数控加工工艺研究[D]. 褚鑫.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3687997
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