柔性微透镜阵列的制作及其光学性质研究

发布时间：2017-06-09 10:01

  本文关键词：柔性微透镜阵列的制作及其光学性质研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来，柔性光电系统由于其独特的柔韧性和延展性，，在可折叠、能弯曲等图像显示，便携式太阳能电池等方面有着广阔的应用前景。因此有必要针对柔性光电系统中的重要微光学元件之一的柔性微透镜阵列进行相关研究。本文基于DMD(Digital Micromirror Device)数字光刻系统，研究如何利用数字光刻系统制作柔性微透镜阵列的方法，并对制作出的柔性微透镜阵列进行了测试与分析。主要工作如下： 首先，对微透镜阵列的发展和现状、微透镜阵列的制作方法、柔性微透镜阵列的发展前景进行了论述，详细介绍了几种微透镜阵列的制作方法例如直写技术、二元套刻技术、灰度掩模技术以及数字光刻技术，简要介绍了柔性微透镜阵列的应用以及优点，并对本文的工作进行了简要的介绍。 其次，介绍了基于计算机控制无掩模的数字化光刻技术设计微透镜阵列的方法。在了解标量衍射理论设计折射型微透镜的基本理论基础上，根据光刻胶种类以及参数，并结合实验室的设备仪器的条件，设计柔性微透镜阵列的蜂窝状排列方式，进一步减小了阵列的占空比，利用MATLAB以及CorelDRAW绘图软件绘制出柔性微透镜阵列的数字掩模。 然后，本文详细给出了基于数字掩模光刻系统制作柔性微透镜阵列的方法，详细剖析了DMD数字光刻系统各部分的工作原理以及轮廓仪的工作原理，详细给出试验中用到的仪器用品的参数与实验步骤，给出实验结果并对实验结果进行了误差分析。 最后，对柔性微透镜阵列的折射率进行了测试以及部分光学性质进行了研究，对微透镜阵列的焦距进行了计算。对制作出的柔性微透镜阵列进行了光场测试，由于柔性微透镜阵列在应用时在外力作用下会有变形，因此本文也对柔性微透镜的形变作了初步分析。
【关键词】：PDMS 柔性微透镜阵列 数字光刻 DMD
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH74
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 微透镜阵列的发展历史及现状10-11
• 1.2 微透镜阵列的制作方法11-14
• 1.2.1 直写技术11-12
• 1.2.2 二元套刻技术12-13
• 1.2.3 灰度掩模技术13
• 1.2.4 数字无掩模光刻技术13-14
• 1.3 柔性微透镜阵列14-17
• 1.4 本论文的工作内容安排17-18
• 1.4.1 主要研究工作17
• 1.4.2 本文内容安排17-18
• 第2章 微透镜阵列的设计18-30
• 2.1 衍射微透镜的设计18-25
• 2.2 折射型微透镜的设计25-27
• 2.3 柔性微透镜阵列的设计27-28
• 2.4 本章小结28-30
• 第3章 柔性微透镜阵列的制作30-58
• 3.1 光刻系统30-39
• 3.1.1 数字光刻系统原理30-34
• 3.1.2 DMD数字光刻系统组成部分34-36
• 3.1.3 实验用品36-39
• 3.2 实验参数步骤及实验硬件与软件39-49
• 3.2.1 轮廓仪的原理及应用39-43
• 3.2.2 实验工艺步骤43-46
• 3.2.3 实验软件部分46-48
• 3.2.4 本试验参数48-49
• 3.3 实验结果与误差分析49-57
• 3.3.1 本实验结果与测试49-53
• 3.3.2 误差分析53-57
• 3.4 本章小结57-58
• 第4章 柔性微透镜阵列的形变及光场分析58-66
• 4.1 对柔性微透镜阵列的折射率的测试58-61
• 4.2 微透镜阵列的焦距计算以及光场分布测试61-62
• 4.3 柔性微透镜阵列的形变62-65
• 4.4 本章小结65-66
• 第5章 结论与展望66-69
• 5.1 结论66-68
• 5.2 展望68-69
• 参考文献69-72
• 硕士期间发表的论文72-73
• 致谢73-74
• 附录74-75

【参考文献】

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  本文关键词：柔性微透镜阵列的制作及其光学性质研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：435054