相位型全息分劃板是在現(xiàn)有全息分劃板的基礎(chǔ)上,結(jié)合快速發(fā)展的微納光學(xué)理論及微電子工藝技術(shù)提出的一種具有表面浮雕結(jié)構(gòu)的新型分劃板,除了重量輕、精度高、隱蔽性好的優(yōu)點(diǎn)外,衍射效率高、性能穩(wěn)定、可復(fù)制加工,具有很好的應(yīng)用前景。本文針對相位型全息分劃板的復(fù)制加工,對模具微結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、加工開展了理論和實(shí)驗(yàn)研究,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了復(fù)制實(shí)驗(yàn)。主要研究內(nèi)容和研究結(jié)果如下:首先,闡述了相位型全息分劃板的設(shè)計(jì)原理,并對全息分劃板的相位結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),確定了微結(jié)構(gòu)的最小特征尺寸為32.9μm,童點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了臺階數(shù)目分別為2、4、8、16、32的相位型全息分劃板的模擬仿真,獲得了不同臺階數(shù)下的分劃板元件表面浮雕微結(jié)構(gòu)輪廓分布以及臺階高度數(shù)據(jù),并對仿真再現(xiàn)像的質(zhì)量進(jìn)行了對比分析。研究結(jié)果表明,隨著臺階數(shù)的增加,再現(xiàn)像的質(zhì)量會越來越好,但當(dāng)臺階數(shù)到達(dá)一定數(shù)量后,再現(xiàn)像的質(zhì)量基本穩(wěn)定。其次,設(shè)計(jì)了4臺階相位型全息分劃板模具的表面浮雕結(jié)構(gòu),獲得了模具微結(jié)構(gòu)的加工數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備情況,采用單點(diǎn)金剛石快刀伺服加工技術(shù)制作了4臺階全息分劃板相位結(jié)構(gòu)的復(fù)制模具,并利用白光干涉儀對模具的表面微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量,測量結(jié)果表明微結(jié)構(gòu)表面...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 復(fù)制技術(shù)國內(nèi)外研究狀況
        1.2.2 光學(xué)元件模具制備國內(nèi)外研究狀況
    1.3 主要研究內(nèi)容
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
2 相位型全息分劃板制作與復(fù)制技術(shù)理論研究
    2.1 相位型全息分劃板的制作原理
        2.1.1 基于光學(xué)全息的設(shè)計(jì)原理
        2.1.2 基于計(jì)算全息的設(shè)計(jì)原理
        2.1.3 再現(xiàn)像的分離條件
        2.1.4 相位與刻蝕高度的關(guān)系
    2.2 微光學(xué)元件復(fù)制技術(shù)理論
        2.2.1 復(fù)制技術(shù)原理
        2.2.2 復(fù)制技術(shù)分類
    2.3 本章小結(jié)
3 相位型全息分劃板模具結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及制作
    3.1 模具微結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)
        3.1.1 相位型分劃板模具的特征尺寸設(shè)計(jì)
        3.1.2 模具相位結(jié)構(gòu)的計(jì)算
        3.1.3 相位量化處理
        3.1.4 取反方法
    3.2 MATLAB仿真模擬
    3.3 模具制作
        3.3.1 單點(diǎn)金剛石平面快刀伺服加工方法
        3.3.2 模具材料的選取
        3.3.3 模具樣品的加工
    3.4 本章小結(jié)
4 新型復(fù)制工藝研究及仿真分析
    4.1 改進(jìn)的紫外光固化納米壓印工藝研究
    4.2 紫外光固化納米壓印填充脫模的影響因素分析
        4.2.1 填充過程的理論分析
        4.2.2 脫模過程的理論分析
    4.3 填充與脫模過程的仿真模擬
        4.3.1 ANSYS建立填充理論模型并仿真分析
        4.3.2 ANSYS建立脫模理論模型仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
5 復(fù)制實(shí)驗(yàn)
    5.1 復(fù)制材料的選取
        5.1.1 基底材料的選取
        5.1.2 新型紫外光固化聚合物的制備
        5.1.3 紫外光固化物材料的光學(xué)性能分析
    5.2 復(fù)制樣品的制備
    5.3 復(fù)制樣品的驗(yàn)證
    5.4 相位型全息分劃板樣品的誤差分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3789752