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《實時動態(tài)數(shù)字光刻技術(shù)制作微透鏡陣列的研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、學(xué)校代碼10406分類號TP391.4密級學(xué)號080080401004題目實時動態(tài)數(shù)字光刻技術(shù)制作微透鏡陣列的研究作者付裕芳學(xué)科、專業(yè)精密儀器及機(jī)械指導(dǎo)教師高益慶教授申請學(xué)位日期2011年6月學(xué)校代碼：10406分類號：TP391.4學(xué)號：080080401004南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)位研究生）實時動態(tài)數(shù)字光刻技術(shù)制作微透鏡陣列的研究碩士研究生：付裕芳導(dǎo)師：高益慶教授申請學(xué)位級別：碩士學(xué)科、專業(yè)：精密儀器及機(jī)械所在單位：測試與光電工程學(xué)院答辯日期：2011年6月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)Researchoffabricatingmicro
2、-lensarrayusingreal-timedynamicdigitallithographyADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnPreciseInstrumentandMachinebyYu-FangFuUndertheSupervisionofProf.Yi-QingGaoSchoolofMeasuringandOpticalEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2011摘要隨著微結(jié)構(gòu)光學(xué)的發(fā)展，微結(jié)構(gòu)光學(xué)器件
3、正向微型化、陣列化、集成化方向發(fā)展。微細(xì)加工技術(shù)的不斷提高和改進(jìn)，器件尺寸也越來越小，為微結(jié)構(gòu)光學(xué)陣列發(fā)展創(chuàng)造了條件。由于微透鏡陣列可以高速、并行地處理光信息，已被廣泛應(yīng)運于國防、軍事、信息處理、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，其相關(guān)的設(shè)計與制作也成為人們研究的熱點之一。微光學(xué)在設(shè)計理論和制作方法上的改進(jìn)，光刻技術(shù)也逐漸從有掩模時代發(fā)展到無掩模時代。數(shù)字化無掩模光刻技術(shù)憑借其成本低、無套刻誤差和實時、有效、靈活的制作特點，已受到越來越多的重視。本論文基于DMD(DigitalMicromirrorDevice)數(shù)字光刻制作系統(tǒng)，研究了一種微透鏡陣列的設(shè)計與制作
4、的方法。其主要工作如下：首先，根據(jù)目前國內(nèi)外數(shù)字光刻技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，通過對DMD芯片的深入分析，提出了一種基于DMD數(shù)字光刻技術(shù)制作微透鏡陣列的方法。其次，介紹基于數(shù)字旋轉(zhuǎn)掩模和數(shù)字移動掩模的實時動態(tài)數(shù)字光刻技術(shù)。在了解標(biāo)量衍射理論設(shè)計微光學(xué)元件的基本理論基礎(chǔ)上，根據(jù)相位分布函數(shù)與浮雕面形函數(shù)之間的關(guān)系設(shè)計微透鏡的數(shù)字掩模圖形。再根據(jù)基底形式和有效占空比的需要，利用計算機(jī)設(shè)計微透鏡陣列的排列方式，并利用CorelDRAW繪圖軟件繪制出微透鏡陣列的數(shù)字掩模圖形。最后，利用實時動態(tài)的曝光方法，利用計算機(jī)控制微透鏡陣列數(shù)字掩模圖形在曝光平面上繞各自軸
5、心同時勻速旋轉(zhuǎn)或在垂直方向上的勻速運動，最后在光刻膠基板上形成不同的曝光量分布，通過一次性曝光最終得到所設(shè)計的微透鏡陣列。在實驗中驗證了數(shù)字掩模圖形不同的動態(tài)變換方式以及對曝光時間的控制，能精確控制曝光量，從而得到完整的微透鏡陣列表面輪廓。進(jìn)一步證明了該方法的可行性與優(yōu)越性。關(guān)鍵詞：微透鏡陣列，數(shù)字光刻，DMD，實時動態(tài)IAbstractWiththedevelopmentofmicroopticalandtheimprovementofmicro-machiningtechnology,thedimensionofmicroopticalel
6、ementsismoreandmoresmall,andtheycanrealizethefunctionsofmicrominiature,arrayandintegration.Almostinallengineeringapplicationfieldssuchasinformationprocessing,military,biomedicineandentertainment,micro-lensarrayareshowingimportantapplicationvalueandwideforegroundbecausetheyca
7、nprocesslightinformationwithhighspeed.Thedesignandfabricationofmicro-lensarrayhasbecomeoneofthemostpopularresearchesinrecentyears.Photographytechnologyexperiencedthedevelopmentfrommaskeratonon-maskerabecauseoftheimprovementofdesigntheoryandfabricationmethod.Digitalphotograph
8、yhavemanyadvantagessuchassavematerialstoreducethecost,easytofabricate,highp
