為抑制激光散斑現(xiàn)象,利用時間平均抑制散斑理論的基本思想,設計了一個具有高透射率、隨機相位功能的超表面結構,并結合MEMS技術實現(xiàn)了微納旋轉載臺的設計制造,實現(xiàn)了超小型的散斑抑制器件制造.實驗結果顯示激光散斑對比度可降低至2.63%,滿足激光投影領域使用需求.該激光散斑抑制器件使用方法簡單、能量利用率高、成本低且易于批量制造.

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【部分圖文】：

圖1散斑抑制器件原理圖

本文提出的方案為，設計具有隨機相位功能的超表面作為隨機相位板，采用MEMS微納旋轉振動技術實現(xiàn)超表面的可調.其原理如圖1所示，當相干光經(jīng)過超表面后，相位已經(jīng)被打散呈隨機分布，如圖1(b）所示，當它再疊加微納旋轉機構周期振動，散斑圖案隨時間和空間不斷變化，探測器每一個像元在一個采集....

圖2隨機相位的超表面設計

需要構成圖1(b）中的隨機相位波前，首先要設計相位單元，本文采用圓孔結構作為相位子單元，如圖2(a）左下角所示，藍灰色結構為襯底石英、紅色結構為相位單元結構，單元結構的周期為U、孔徑為D、孔深為H.設計方法參見文獻[13-14]，介質材料選擇TiO2(n=2.483),U=550....

圖3微納旋轉載臺的設計

微納旋轉平臺的旋轉振動模態(tài)如圖3(b）所示，通過仿真得到f=10.708kHz，此時仿真模型中包含了超表面結構；當施加驅動電壓110V時，可產(chǎn)生約10°的機械旋轉角度，滿足設計需求.2實驗與結果

圖4散斑抑制器件及其驅動電壓

根據(jù)上述的設計，進行了器件制造.制作出的隨機相位超表面結構如圖4(a）所示，結構特征尺寸符合預期設計值，在工作波長850nm，其透過率約82%；微納旋轉載臺如圖4(b）所示，結構符合預期設計值，中心孔區(qū)域是為了搭載超表面結構后光線可以很好的傳播；采用微組裝技術將兩者進行鍵合，形....

本文編號：3913932