傳統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)為提升成像質(zhì)量常采用體積龐大的曲面透鏡組合,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且占用較大的使用空間,無法同時(shí)滿足航空航天等特定領(lǐng)域?qū)鈱W(xué)系統(tǒng)高性能和輕質(zhì)化的要求。光學(xué)微結(jié)構(gòu)尤其是三維光學(xué)微結(jié)構(gòu)由于具有單元小、質(zhì)量輕、集成度高等優(yōu)點(diǎn),為突破上述技術(shù)和應(yīng)用瓶頸帶來了曙光,其加工技術(shù)也是目前微納加工領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。相比于其它加工技術(shù),聚焦離子束銑削(FIBM)加工作為一種無掩模直寫的高精度微納加工技術(shù),在微結(jié)構(gòu)加工尤其是三維光學(xué)微結(jié)構(gòu)的加工上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本文從三維光學(xué)微結(jié)構(gòu)的FIBM輪廓仿真模型、FIBM加工實(shí)驗(yàn)、FIBM輪廓誤差分析和補(bǔ)償?shù)确矫鎸?duì)該技術(shù)進(jìn)行了研究。首先,根據(jù)FIBM加工的加工機(jī)理,建立了FIBM加工的工藝模型�；谠摴に嚹Ｐ�,針對(duì)灰度圖這一典型FIBM加工方式,利用Python語言編程實(shí)現(xiàn)了灰度圖加工微結(jié)構(gòu)的二維和三維輪廓仿真。在輪廓仿真的建模過程中通過開展濺射產(chǎn)額實(shí)驗(yàn)和束斑分布實(shí)驗(yàn)提高了仿真模型的精確性,并通過采用矩陣計(jì)算和稀疏矩陣存儲(chǔ)的方法提高了仿真模型的運(yùn)行速度。該工藝和仿真模型實(shí)現(xiàn)了FIBM灰度圖加工三維微結(jié)構(gòu)輪廓的高精度仿真。其次,本文開展了三維光學(xué)結(jié)構(gòu)的FIBM加...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1光學(xué)微結(jié)構(gòu)及在成像上的應(yīng)用[1]

隨著光學(xué)設(shè)計(jì)理論及超精密加工技術(shù)的進(jìn)步，光學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用變得越來越廣航空航天為典型代表的各個(gè)領(lǐng)域?qū)鈱W(xué)系統(tǒng)提出了小型化、輕量化、集成化和化的要求。傳統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)為提升成像質(zhì)量或?qū)崿F(xiàn)某些特定功能常采用體積龐曲面透鏡組合，這不僅使得光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且造價(jià)昂貴，還占用較大的使用，更對(duì)光學(xué)....

圖1-2二維光學(xué)微結(jié)構(gòu)實(shí)例及三維光學(xué)微結(jié)構(gòu)實(shí)例[2-4,7-9]

華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2(a)所示；三維光學(xué)微結(jié)構(gòu)則是由球面[5-6]、非球面[7]、錐面[8-9]等各種曲面特征構(gòu)成如圖1-2(b)所示。相比于二維光學(xué)微結(jié)構(gòu)，三維光學(xué)微結(jié)構(gòu)面形更為復(fù)雜，對(duì)光的調(diào)制能力更強(qiáng)，因此其在成像[5-6]、傳感[10]、光互聯(lián)....

圖1-3圓柱約束液滴噴射法制備工藝路線圖及結(jié)果

華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文高效，生產(chǎn)效率高，適用于大面積的快速制造，但難以控制陣列的一致性和微透鏡的特征尺寸等形狀信息。如圖1-3為2018年WangLi等[12]的微滴噴射研究，其首先通過光刻法制備PDMS圓柱，然后再在圓柱上噴射液滴。通過....

圖1-4DMD無掩模光刻結(jié)合空間約束熱回流工藝[13]

圖1-4DMD無掩模光刻結(jié)合空間約束熱回流工藝[13]飛秒激光直寫法分為飛秒激光雙光子聚合加工技術(shù)和飛秒激光刻蝕技術(shù)兩種。飛秒激光雙光子聚合主要面向聚合物等柔性材料的微結(jié)構(gòu)加工。其加工原理為光敏材料自身的雙光子吸收特性（光致聚合反應(yīng)）：當(dāng)飛秒脈沖轟擊在材料上時(shí)，只有焦點(diǎn)處的....

本文編號(hào)：3910088