發(fā)布時間：2022-10-08 15:54

　　曲面微透鏡陣列以其大視場、對動態(tài)物體捕捉靈敏度高以及設(shè)計自由度高等諸多優(yōu)點,使其在國防科技、航空航天等現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域有著越來越重要的地位。目前國內(nèi)外現(xiàn)有的曲面微透鏡陣列的制作技術(shù)主要是以逐點法加工制作為主,然而這類制作方法周期長,成本高、效率低,在工業(yè)化的應(yīng)用上有很大的限制。本文基于數(shù)字掩模光刻技術(shù),利用平面數(shù)字掩模的灰度值對曝光劑量進行縱向調(diào)制,從而在平面基底上形成曲面微透鏡陣列結(jié)構(gòu)。本文深入研究數(shù)字掩模、曝光劑量、制作深度的映射關(guān)系,研究了基于數(shù)字掩模光刻技術(shù)制作曲面微透鏡陣列的方法。該方法與目前存在的方法相比,是一種快速的制作方法,具有制作周期短、制作成本低、制作效率高等優(yōu)點。該方法在工業(yè)化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化制作上有著很好的前景,可以廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代化微納加工制作等相關(guān)領(lǐng)域。主要研究的內(nèi)容:1.研究了基于數(shù)字掩模光刻技術(shù)制作曲面透鏡陣列的方法。該方法利用SLM對曝光劑量調(diào)制,從而精確調(diào)制基底每一個像素點的曝光劑量,最終使得基底接收到的曝光劑量近似達到曲面微透鏡陣列的結(jié)構(gòu)。2.針對積分算法設(shè)計數(shù)字掩模的受限性,本文提出逐點優(yōu)化方法來設(shè)計曲面微透鏡陣列的數(shù)字掩模。并對該方法的機理、系統(tǒng)以及數(shù)... 

【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 研究背景
    1.2 曲面微透鏡陣列的制作及現(xiàn)狀
        1.2.1 軟光刻技術(shù)
        1.2.2 熱熔融技術(shù)
        1.2.3 液滴成型技術(shù)
        1.2.4 金剛石銑削技術(shù)
        1.2.5 飛秒激光直寫技術(shù)
        1.2.6 三維投影光刻技術(shù)
        1.2.7 曲面微透鏡陣列制作的技術(shù)對比
    1.3 論文的內(nèi)容安排
第二章 數(shù)字掩模光刻技術(shù)制作曲面微透鏡陣列研究
    2.1 數(shù)字掩模光刻技術(shù)制作曲面微透鏡陣列的機理
        2.1.1 數(shù)字掩模光刻技術(shù)
        2.1.2 曝光原理
    2.2 數(shù)字掩模設(shè)計算法及受限分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 逐點優(yōu)化設(shè)計曲面微透鏡陣列數(shù)字掩模研究
    3.1 逐點優(yōu)化數(shù)字掩模機理
    3.2 逐點優(yōu)化設(shè)計曲面微透鏡陣列數(shù)字掩模
    3.3 逐點優(yōu)化設(shè)計數(shù)字掩模制作曲面微透鏡陣列的系統(tǒng)及實驗
        3.3.1 曲面微透鏡陣列數(shù)字掩模光刻系統(tǒng)
        3.3.2 數(shù)字掩模光刻技術(shù)制作曲面微透鏡陣列的工藝流程
        3.3.3 曲面微透鏡陣列實驗制作結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第四章 曲面微透鏡陣列數(shù)字掩模曲面拼接方法研究
    4.1 數(shù)字掩模光刻技術(shù)制作曲面微透鏡陣列的面積受限分析
    4.2 曲面微透鏡陣列數(shù)字掩模曲面拼接算法
        4.2.1 縱向切割拆分結(jié)構(gòu)數(shù)字掩模設(shè)計算法
        4.2.2 曲面微透鏡陣列正交四分式曲面拼接數(shù)字掩模設(shè)計
        4.2.3 曲面微透鏡陣列的數(shù)字掩模拼接優(yōu)化
    4.3 曲面微透鏡陣列數(shù)字掩模曲面拼接曝光原理
    4.4 曲面微透鏡陣列數(shù)字掩模拼接實驗
        4.4.1 數(shù)字掩模曲面拼接曝光系統(tǒng)
        4.4.2 曲面微透鏡陣列數(shù)字掩模拼接實驗
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間參加科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]大口徑光學鏡面超精密加工機床的研制[J]. 李勇,張向陽,謝曉丹.  納米技術(shù)與精密工程. 2010(05)
[2]超精密加工領(lǐng)域科學技術(shù)發(fā)展研究[J]. 袁巨龍,張飛虎,戴一帆,康仁科,楊輝,呂冰海.  機械工程學報. 2010(15)
[3]氮化鋁基片超精密加工的實驗研究[J]. 周兆忠,袁巨龍,鄭家錦,呂冰海.  金剛石與磨料磨具工程. 2005(02)
[4]用軟光刻技術(shù)實現(xiàn)微細結(jié)構(gòu)[J]. 劉偉庭,蔡強,郭希山,陳裕泉,王立人.  傳感技術(shù)學報. 2002(02)
[5]軟光刻技術(shù)[J]. 洪吉,劉偉庭,陳裕泉.  國外醫(yī)學.生物醫(yī)學工程分冊. 2001(03)
[6]超精密加工設(shè)備的剖析[J]. 吳永孝.  儀表技術(shù)與傳感器. 1987(04)
[7]超精密加工的實踐[J]. 徐性初.  機床. 1986(08)

博士論文
[1]基于飛秒激光直寫微光學元件的制備及性能表征[D]. 姜瞳.吉林大學 2014

碩士論文
[1]用于曲面復眼成像系統(tǒng)的啁啾微透鏡陣列[D]. 孫鴻達.廈門大學 2014
[2]人工仿生復眼的光學設(shè)計仿真及其數(shù)控加工工藝研究[D]. 褚鑫.哈爾濱工業(yè)大學 2011



本文編號：3687997