本文關鍵詞：新型仿生復眼制備及測試研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著MOEMS（微光機電系統(tǒng)）技術的發(fā)展，微型化、陣列化、集成化已經(jīng)成為光學發(fā)展的重要方向和當今高科技發(fā)展的前沿課題。由于生物復眼具有大視場、高靈敏度、體積小等突出優(yōu)勢，所以仿生復眼作為一種光學器件也引起了眾多科學家、研究機構的廣泛興趣。目前，，國內(nèi)外對仿生復眼的研究有了一定的成果，但在排列方式、結構材料、制作工藝等方面都有一定的局限。 本文從傳統(tǒng)的光刻膠熔融技術的原理出發(fā)，從微透鏡陣列及仿生復眼的排列方式、形狀、結構材料、制作工藝等方面開展了一系列的仿生研究。本文的主要工作和研究成果主要有以下幾點： （1）分析了生物復眼的工作機理和當前仿生復眼的研究現(xiàn)狀，得出研制一種制作簡單、光學材料優(yōu)良的仿生復眼結構的重要意義； （2）研究了PDMS（Polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷）、SU-8膠、NOA73(Norland Optical Adhesive73)等不同材料的工藝參數(shù)、性能情況等。并分析了傳統(tǒng)光刻膠熔融方法制作微透鏡陣列的工作原理、優(yōu)缺點等； （3）利用新材料NOA73制作出不同排列方式及形狀的平面微透鏡陣列，并在此基礎上利用新工藝制作出曲面微透鏡陣列，通過一系列光學性能檢測，發(fā)現(xiàn)制作出的曲面微透鏡陣列具有良好的形貌及光強分布，進一步證明了NOA73材料的微透鏡陣列具有優(yōu)良的光學性能； （4）在曲面微透鏡陣列制作及測試的基礎上設計出一種新型的集成型方式的仿生復眼結構。對新型復眼結構進行Zemax仿真，通過與傳統(tǒng)仿生復眼結構作比較，得出新型復眼結構具有制作簡單、光損耗小、光學性能優(yōu)秀的優(yōu)良特征； （5）設計并制作新型仿生復眼結構。試驗結果證明出本文采用光刻膠熔融法及壓印方式制作的仿生復眼結構具有光強分布均勻、成像質(zhì)量好、具有良好的形貌而且制作簡單、成本小，可以進一步研究，這為仿生復眼的實際應用打下良好基礎。
【關鍵詞】：MOEMS（微光機電系統(tǒng)） NOA73 集成型仿生復眼 光刻膠熔融法
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TP211.4;TH703
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 生物復眼概述10-13
• 1.2 仿生復眼的制造工藝研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 灰度光刻法13-14
• 1.2.2 反應離子刻蝕法14
• 1.2.3 玻璃刻蝕法14-15
• 1.2.4 金剛石切削法15-16
• 1.2.5 光敏玻璃熱成型法16
• 1.2.6 電子束和激光直寫法16-18
• 1.2.7 超精密加工技術18-19
• 1.3 仿生復眼的結構設計研究現(xiàn)狀19-23
• 1.3.1 國外結構設計研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3.2 國內(nèi)結構設計研究現(xiàn)狀21-23
• 1.4 本論文主要研究內(nèi)容23-24
• 2 仿生復眼的制造原理及仿真分析24-35
• 2.1 光刻膠熔融法工作原理24-26
• 2.1.1 光刻膠熔融法工作原理24-26
• 2.1.2 光刻膠熔融法的優(yōu)勢26
• 2.2 仿生復眼的設計26-34
• 2.2.1 集成型仿生復眼理論分析27-28
• 2.2.2 集成型仿生復眼仿真分析28-34
• 2.3 本章小結34-35
• 3 微透鏡陣列的制作及測試35-52
• 3.1 制作材料的選擇35-38
• 3.1.1 使用光刻膠作為母模材料35-36
• 3.1.2 壓印材料—PDMS 聚合物36-37
• 3.1.3 結構材料—NOA73 聚合物37-38
• 3.2 微透鏡陣列的制作工藝研究38-43
• 3.2.1 掩膜版的設計38-39
• 3.2.2 微透鏡陣列的制作39-43
• 3.3 微透鏡陣列的測試與分析43-50
• 3.3.1 平面微透鏡陣列的測試43-46
• 3.3.2 平面微透鏡陣列的測試結果分析46-48
• 3.3.3 PDMS、NOA73 兩種微透鏡陣列作比較48-49
• 3.3.4 曲面微透鏡陣列的測試49-50
• 3.4 本章小結50-52
• 4 仿生復眼結構的制作52-57
• 4.1 晶椎制作的引言52-53
• 4.2 仿生復眼的制作53-56
• 4.2.1 仿生復眼的結構設計53-54
• 4.2.2 仿生復眼的制作工藝54-56
• 4.3 本章小結56-57
• 5 實驗結果的光學性能測試與分析57-71
• 5.1 仿生復眼結構的形貌測試57-59
• 5.2 單個微透鏡曲率半徑的測量59-60
• 5.3 單個微透鏡焦距的測量60-61
• 5.4 仿生復眼光學成像測量61-70
• 5.4.1 成像平臺的搭建61-62
• 5.4.2 平面微透鏡陣列的成像測試62-64
• 5.4.3 PDMS、NOA73 兩種微透鏡陣列的成像測試64
• 5.4.4 仿生復眼成像測試及分析64-70
• 5.5 本章小結70-71
• 6 總結與展望71-73
• 6.1 總結71-72
• 6.2 本文創(chuàng)新點72
• 6.3 展望72-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果77-78
• 致謝78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉德森，高應俊，朱傳貴，宋光年，高鳳，姚勝利，閆國安;自聚焦平面微透鏡陣列的制作及其基本特性[J];高技術通訊;1996年04期

2 張紅鑫;盧振武;王瑞庭;李鳳有;劉華;孫強;;曲面復眼成像系統(tǒng)的研究[J];光學精密工程;2006年03期

3 張新宇,裴先登,謝長生;用于近場集成光學頭微透鏡器件的灰度掩模技術[J];光學技術;2002年04期

4 張羽,楊坤濤,楊長城;二元光學元件的制作技術與進展[J];光學儀器;2005年02期

  本文關鍵詞：新型仿生復眼制備及測試研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：319742