光學蓋板是片級封裝設(shè)計中的重要組成結(jié)構(gòu),具有構(gòu)成真空密封腔體、維持腔體低真空度和提供光學接口的功能。本文針對非制冷紅外焦平面探測器的封裝要求,提出了一種在光學蓋板上制備超表面紅外平板透鏡和薄膜吸氣劑的新型集成性設(shè)計方案。針對遠紅外波段（8-14μm）設(shè)計的超表面紅外平板透鏡不僅作為光學通道,還具備凸透鏡成像功能,對于減小器件的體積具有積極作用;基于現(xiàn)有材料體系,設(shè)計了一種能夠低溫激活（≤300℃）的薄膜吸氣劑。本文主要工作內(nèi)容如下:（1）本文根據(jù)非制冷紅外焦平面探測器的工作原理,說明了探測器需要真空密閉環(huán)境和光學窗口的必要性,介紹了片級封裝的特點以及存在的不足,提出了本文的研究目標,即光學蓋板的集成化設(shè)計。（2）利用CST Studio Suite對紅外平板透鏡的四種微結(jié)構(gòu)單元的幾何參數(shù)進行了仿真模擬,得出了對應(yīng)的透射率和相位調(diào)制值,建立了微結(jié)構(gòu)單元數(shù)據(jù)庫。結(jié)合微結(jié)構(gòu)單元數(shù)據(jù)庫,利用廣義斯涅爾定律和光柵方程給出了超表面紅外平板凸透鏡微結(jié)構(gòu)單元的排列算法。（3）對非蒸散型薄膜吸氣劑進行分析,選取TiZrV合金作為低溫激活薄膜吸氣劑的材料,利用磁控濺射方法制備了兩種薄膜吸氣劑,Ti

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
        1.1.1 非制冷紅外焦平面探測器與封裝
        1.1.2 非制冷紅外焦平面探測器片級封裝技術(shù)
        1.1.3 光學蓋板技術(shù)特點
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 超表面紅外平板透鏡理論基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 超表面紅外平板透鏡概念
    2.2 超表面相位調(diào)制機理
        2.2.1 麥克斯韋方程組
        2.2.2 廣義斯涅爾定律
    2.3 超表面紅外平板透鏡設(shè)計過程
        2.3.1 微結(jié)構(gòu)單元仿真
            2.3.1.1 微結(jié)構(gòu)單元參數(shù)確定
            2.3.1.2 微結(jié)構(gòu)單元仿真結(jié)果分析
        2.3.2 紅外平板透鏡相位面設(shè)計
            2.3.2.1 中心區(qū)域設(shè)計
            2.3.2.2 外圍區(qū)域設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第三章 非蒸散型薄膜吸氣劑理論基礎(chǔ)和制備工藝
    3.1 薄膜吸氣劑理論基礎(chǔ)
        3.1.1 吸氣機理
        3.1.2 吸氣劑激活
        3.1.3 薄膜吸氣劑材料體系
        3.1.4 材料體系選擇
    3.2 薄膜吸氣劑制備和分析
        3.2.1 磁控濺射
        3.2.2 樣品制備
        3.2.3 結(jié)果分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 平板透鏡光學系統(tǒng)測試及封裝蓋板的設(shè)計
    4.1 超表面紅外平板透鏡制備工藝
        4.1.1 掩膜版
        4.1.2 光刻和刻蝕
    4.2 偏轉(zhuǎn)器性能測試
        4.2.1 偏轉(zhuǎn)器形貌表征
        4.2.2 偏轉(zhuǎn)器光束偏轉(zhuǎn)器測量
    4.3 紅外平板透鏡性能測試
        4.3.1 平板透鏡形貌表征
        4.3.2 平板透鏡結(jié)果分析
    4.4 光學蓋板總體設(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間學術(shù)成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3438338