微透镜阵列论文_王进

导读:本文包含了微透镜阵列论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:透镜,阵列,光刻,光谱仪,器件,视场,相机。

微透镜阵列论文文献综述

王进[1](2019)在《MOEMS器件的硅微透镜阵列制造工艺》一文中研究指出开发了一种适于MOEMS器件的基于硅微加工技术的简易的硅微透镜阵列制造工艺。通过光刻胶热熔法与ICPRIE(感应耦合等离子反应离子刻蚀)相结合的方式,实现在硅晶圆上批量生产微透镜阵列。通过多层涂胶的方式以及以2.5℃/min的速率从115℃升温至130℃的热熔工艺,获得口径为2.41 mm、矢高99.9μm的光刻胶微透镜阵列。通过控制ICPRIE的胶与硅的刻蚀选择比达到约1∶1,将光刻胶曲率准确地转移到硅晶圆上。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2019年10期)

刘艺,王波,刘广润[2](2019)在《压电式快刀加工微透镜阵列的前馈控制算法研究》一文中研究指出根据压电陶瓷一般控制方法,针对微结构阵列加工中所面临的周期性驱动信号,提出了差值补偿法和多项式校正法两种修正非线性输出的前馈算法,并在压电式快刀装置上进行加工实验,结果表明采用多项式校正法的开环前馈控制算法可将输出位移的最大误差由6.455%降低至1.742%,可有效提高微结构阵列加工精度。(本文来源于《航空精密制造技术》期刊2019年05期)

徐正奎,李晓斌,乐丽珠,于振龙,何俊[3](2019)在《红外双波迭层结构探测器微透镜阵列的设计》一文中研究指出介绍了一种双波段红外探测器迭层结构微透镜阵列的设计,从实际光线角度进行建模,考虑微透镜加工线宽的要求,利用光学非成像理论的原理优化。并根据微透镜的衍射效率进行量化,分析了影响占空比因素的计算方法等,并对其进行了详细说明。该设计方法从实际入射光线建模,思路新颖,该方法经加工微透镜与探测器耦合后验证可行。给微透镜阵列的设计者一些启发,可用于其他多种迭层结构探测器的微透镜阵列设计。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年08期)

刘嘉楠[4](2019)在《微透镜阵列积分视场成像光谱仪的研究与设计》一文中研究指出积分视场成像光谱仪是在二十世纪末出现的一种叁维成像光谱仪器,最初是应用于天文光谱观测领域。它与狭缝型成像光谱仪的不同之处是在狭缝的位置处,由一个用于视场分割的积分视场单元所替代。积分视场单元的主要原理是将二维的观测目标进行连续切割成若干的单元目标信息,这些单元信息在二维视场上被重新排列,然后被其后端的光谱仪系统收集,通过一次的曝光就可以实现二维观测目标的叁维数据立方体(x,y;λ)的同时采集,从而获取天体的完整信息。积分视场成像光谱仪由于其单次扫描的优势,可以大大的节省望远镜宝贵的观测时间,同时还可以避免扫描过程中,由大气状况在观测的过程中产生的变化对所获得的观测数据的影响,可以极大地提高所得到的观测数据的稳定性和一致性。积分视场成像光谱仪目前是实现叁维成像光谱技术的最有效的手段之一,同时也是成像光谱仪器研究的焦点之一。根据积分视场单元的不同,积分视场成像光谱仪可分为叁种不同类型,即微透镜阵列型的积分视场成像光谱仪器、微透镜阵列加光纤型的积分视场成像光谱仪器,以及像切分器型的积分视场成像光谱仪器。与基于光纤及像切分器的积分视场成像光谱仪比,基于微透镜阵列的积分视场类成像光谱仪具有明显优势。该类型的积分视场成像光谱仪分割视场的关键器件——微透镜阵列性能成熟、市场易获得,总体结构紧凑、成本低、可小型化、具有在医学、农业、物探等其他领域广泛应用潜力。但微透镜阵列积分视场成像光谱仪中所应用的微透镜阵列属于二元光学元件,它的引入极大地增加了光学系统的复杂性。因此,基于此,本文对基于微透镜阵列的积分视场成像光谱仪的系统原理以及设计方法进行了深入的研究,主要研究工作如下:第一,对微透镜阵列积分视场成像光谱仪的原理进行了深入的研究与分析。并根据其原理特性,分析了前置成像系统对微孔径的影响。为了得到均匀分布的微孔径,前置成像系统需要采用像方远心的光学结构。并经过几何光学分析,给出前置成像系统的像方远心度,即对某一视场主光线在微透镜阵列上的入射角α要求小于每个阵列透镜所对应的视场角的二分之一。第二,根据傅里叶光学原理,对微透镜阵列积分视场成像光谱仪中视场分割的关键部分,即微孔径的视场分割模型进行了分析与模拟,并进行了验证。随后分析了不同微透镜阵列直径、曲率半径、F/#对微孔径能量分布变化的影响,以及对相邻微孔径之间的光学串扰的变化规律,并依此得到最佳微孔径能量分布。第叁,提出了一种高精度、高灵敏度的装调方法。微透镜阵列属于二元光学元件,对系统装调的灵敏度要求比传统成像光谱仪的精度更高。因此,提出了一种基于复色光杨氏双缝干涉为辅助系统的装调方法,从而达到更高的装调灵敏度。并对该方法进行了几何光学原理的分析与模拟,最后给出了装调误差精度的评价函数。第四,对微透镜阵列积分视场成像光谱仪进行了分部的设计以及整体的一体化优化设计。首先对前置成像系统不同光路结构进行了光学结构设计并对其成像质量进行了分析与评价,然后对其后的光谱仪系统进行了光学系统的设计。最终将整体的光学系统结构进行了一体化的优化,得到成像质量良好、光谱分辨率满足系统要求的光学系统。第五,提出了系统的装调要求,并完成了系统的机械设计与最终的系统装调。最后进行了系统的实验以及原理的验证。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2019-06-30)

张睿,曹从军[5](2019)在《平面微透镜阵列的迭栅放大理论和实验研究》一文中研究指出平面微透镜阵列与匹配的微图案阵列迭合时,会产生迭栅效应,在微透镜阵列立体防伪技术和高精度测量方面具有潜在的应用价值。基于游标迭栅效应原理建立了迭栅图案的放大倍数和方向与微图案阵列层、平面微透镜阵列层矢量之间的关系式,即迭栅图案相对于微图案的放大倍数约等于微透镜阵列周期矢量与平面微透镜阵列、微图案阵列周期矢量差的比值,该公式能够预测微图案映射的位置和大小。采用孔径边长为0.3 mm、周期为0.315 mm的方形孔径平面微透镜阵列与不同周期、角度的微图案贴合进行验证,迭栅图案的位置、大小的实验结果与理论预测一致。(本文来源于《光学学报》期刊2019年08期)

邱金峰[6](2019)在《连续无掩膜光刻与一种新型的热回流技术用于微透镜阵列成型》一文中研究指出随着微光学以及微机电等领域的蓬勃发展,拥有体积小、焦距短并且集成程度高等优点的微透镜阵列得到了广泛的应用。为了适应不同领域对于微透镜阵列的需求,各式各样的加工方法也层出不穷,如何简便、高效并且经济实惠地加工大面积的微透镜阵列一直受到相关从业者的广泛关注。本文将基于数字微镜器件(DMD)的连续无掩膜光刻技术与一种新型的空间限制热回流技术相结合,实现了形状可控的,不同形貌的微透镜阵列的制作。首先设计出无掩膜光刻系统,与不同的运动系统相结合,搭建了连续无掩膜光刻系统以及非接触式滚压系统,实现了硬质基底以及柔性基底上的连续微结构阵列的加工。然后提出了不同于传统热回流的PDMS辅助空间限制热回流,实现了形状可控的微透镜阵列的制作,并不断完善空间限制热回流相关理论。在此基础上,与无掩膜光刻技术相结合,实现了不同形貌的微透镜阵列的制作,并且这些微透镜阵列均在同一回流参数下完成,充分证明了空间限制热回流的普适性。首先,根据DMD的光学特点设计出相应的投影曝光光学系统,然后与自组装的叁维运动平台相结合,搭建了连续无掩膜光刻系统,可以实现不同硬质基底上的连续微结构的加工;接着设计出了运动更加稳定的滚动传送装置,利用无掩膜光刻系统代替传统滚压系统中压辊的作用,搭建了非接触式滚动压印系统,可以实现柔性基底上连续微结构的制作。这些系统的搭建,为后续的研究提供了必要的加工手段。在此基础上,我们提出了不同于传统热回流的PDMS辅助的空间限制热回流技术,与无掩膜光刻系统相结合,实现了形状可控的球面微透镜阵列以及高填充因子微透镜阵列的制作。首先是利用无掩膜光刻系统的特点,加工出不同间隙的微柱阵列,然后将PDMS倾倒在微柱阵列上,液体PDMS填满了微柱之间的间隙,在热回流的过程中,固化的PDMS限制了熔融光刻胶的底部形状,也限制了相邻光刻胶之间的融合,这是传统热回流无法完成的工作,再引入体积关系,就可以实现形状可控的球面微透镜阵列以及高填充因子微透镜阵列的制作。同样利用无掩膜光刻系统灵活的加工能力,以及空间限制热回流可以严格控制底面形状的特点,我们还对各种非球面微透镜阵列的制作进行了探索,最终实现了柱面,椭球以及锥面微透镜阵列的制作。接着,我们还尝试制作不同参数的倾斜微透镜阵列。考虑到倾斜微透镜复杂的叁维结构,我们提出了模型以及掩膜简化方法,将整个掩膜的设计过程数值化,而由于简化带来的轮廓误差则有后续的空间限制热回流来补偿,并且在回流过程中,微透镜的倾斜性也能在一定程度上得到保持,这样就可以实现不同参数倾斜微透镜的快捷制作了。最后,在相同的回流参数下,我们利用空间限制热回流在同一区域实现了不同形貌的微透镜阵列的加工,包括球面、非球面以倾斜微透镜,证明了我们提出的空间限制热回流是一种普适且稳定的微透镜阵列加工方法。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01)

王蕾[7](2019)在《微透镜阵列的模压仿真与制造技术研究》一文中研究指出随着当代科学技术的飞速发展,微透镜阵列光学元件对光波的物理特性具有调控的作用,具体光波包括红外、可见光、紫外、极紫外甚至X射线波段,可以实现传统的光学元件完成困难或者不能完成的功能,这使得微透镜阵列光学元件在现代光学技术发展中具有非常重要的应用价值,因此微透镜阵列的加工工艺得到了越来越多科研人员的注意和重视。光学玻璃精密模压技术因为其不需要去除材料,不需要定心磨边等传统复杂工艺,具有加工高效,操作简便等优点。本文使用的有限元分析软件为MSC.MARC。利用该仿真软件,模拟光学玻璃的模压加工过程。在模压工艺加压过程中,改变工艺参数和微结构参数的变化对微透镜阵列光学元件带来的影响进了详细的研究。本文根据上述内容的课题背景,开展对微透镜阵列模压过程中加压阶段的有限元仿真分析以及制造技术的研究。本篇文章首先对光学玻璃精密模压技术和模压所用的光学玻璃的材料特性进行了详细的介绍。其次,使用有限元软件对模压工艺中的加压过程进行数学建模,模拟模压环境,模压时,改变模压工艺参数和光学元件几何参数,研究这些改变对等效米塞斯应力的影响。本篇文章使用的模压材料为硫系玻璃材料Ge_(23)Se_(67)Sb_(10),使用的有限元仿真软件为MSC.Marc,根据该玻璃的热力学特性和微透镜阵列光学元件的几何特性,建立有限元仿真分析模型,模拟硫系玻璃微透镜阵列光学元件的模压工艺过程。研究的主要内容包括:微透镜阵列光学元件模压工艺中,模压成形时不同位置子透镜的应力分布、相同微结构宽度不同微结构高度等效米塞斯应力的变化趋势以及基于已经知道的前人实验研究成果得出该材料阵列光学元件在某特定工艺参数的条件下的可模压性。进而分析了模压工艺参数的选择方法,并研究了模压成型的微透镜阵列光学元件表面等效应力的分布情况。研究结果表明:在同一微结构高度时,边缘位置的阻力大于中心位置,出现边缘位置应力集中,填充较差的情况,因此当边缘位置子透镜填充效果达到最佳时,处于阵列中间位置的子透镜也达到了最佳效果;当微结构高度较小时,硫系玻璃材料比较容易填充微结构,说明此时硫系玻璃填充微结构阵列的阻力较小;随着微结构高度的增大,等效米塞斯应力越来越大,填充效果越来越差,说明此时硫系玻璃填充微结构阵列的阻力越来越大。硫系玻璃具有较大的脆性,当微结构高度过高时,内部应力较大导致元件破损,所以在光学设计中使用硫系玻璃微透镜阵列光学元件时,尽量选择微结构高度适宜的微透镜阵列。根据前人研究的实验结果,我们得知硫系玻璃能承受的最大应力平均为150.09MPa,再根据理论研究表明理想玻璃的断裂强度一般处于材料弹性模量的1/10-1/20之间,大约为0.7~3×10~4 MPa,求得硫系玻璃Ge23Se67Sb10最大等效米塞斯应力为30.218MPa。通过有限元分析方法对硫系玻璃Ge_(23)Se_(67)Sb_(10),阵列光学元件某特定工艺参数条件下的可模压性进行分析,利用有限元软件分析和数据处理相结合的办法得出该玻璃阵列光学元件可模压性,得出模压是微结构高度和宽度的比值最小为0.322时,硫系玻璃表面开始出现裂纹。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-05-01)

孙福盛,韩燮[8](2019)在《基于微透镜阵列型光场相机的多目标快速测距方法》一文中研究指出以LYTRO相机为例,提出一种基于微透镜阵列型(MLA)光场相机的多目标快速测距方法。该方法的研究过程分为叁个部分:第一部分,通过对原始数据进行点扩展函数计算及色彩恢复,并对数据进行超分辨处理,获取重聚焦序列图像,完成对待测目标的预处理过程;第二部分,利用叁角形定理,通过贴片的方法,提出一种直接测距法;第叁部分,对现有的相对测距法进行超分辨处理,大幅提高算法精度,同时利用改进型的拉普拉斯算子验证算法的正确性。最后将这两种算法结合,即得到一种MLA光场相机的多目标快速测距算法。实验证明,对于少量待测物体,直接测距法精度高,速度快;对于数量较多的待测物体,将直接测距法与相对测距法相结合,不但能够保证精度,还可以提高时效性。该方法为光场相机深度获取、叁维重建等方面的研究提供了重要的数据参考及较为精准的评价依据。(本文来源于《光学学报》期刊2019年08期)

王松[9](2019)在《PDMS基微透镜阵列的设计、制造和表征》一文中研究指出微机电系统发展的一大趋势是与光学相结合形成微光机电系统,而微光机电系统的发展离不开微小光学的支撑。微透镜阵列作为微小光学元件的重要组成部分在成像、传感、点光源器件和光学互联等方面已经变得不可或缺。PDMS基磁流变弹性体薄膜是将纳米磁性颗粒混入PDMS基体中并采用特殊的方法制作成的一种具有微米级厚度的光学薄膜。本课题组已经制备并测试过这种薄膜其结果表明在外磁场的作用下该薄膜的光学特性将会发生改变。基于这样的结果本论文首先创新地设计两种PDMS微透镜阵列并进行了制造和表征测试,然后将已有PDMS微透镜阵列的制造方法结合PDMS基磁流变弹性体光学薄膜创新性地设计出PDMS基磁响应微透镜阵列。首先是PDMS薄膜微透镜阵列,其主要原理是利用机械挠曲将平面薄膜变成微透镜阵列结构。理论上分析了凹槽挤压薄膜模型并用ANSYS仿真得出薄膜截面的变形图。设计了PDMS薄膜微透镜阵列的制作方法,利用了SU-8厚胶光刻技术和旋涂工艺等手段制得PDMS薄膜微透镜阵列。对制备的样品进行了几何表征和光学性能测试得到了很好的测试结果。然后本文将介绍一种新颖的制造微透镜阵列的方法。我们创新地利用了液相与微结构表面接触时形成的液面形貌成功地制造出了SU-8微透镜阵列凹模和PDMS微透镜阵列。分析不同润湿模型下的液面形貌并确定了Cassie模型为形成微透镜阵列凹模的理想模型。为了确保处于液相SU-8与PDMS表面微结构处于Cassie润湿模型,分析了PDMS表面微结构的几何参数的影响并采用倒扣的接触方式。对制备的样品进行了几何表征和光学性能测试得到了很好的测试结果。最后本文将以PDMS磁流变弹性体光学薄膜为基础初步设计和制造磁响应微透镜阵列。介绍了PDMS磁流变弹性体光学薄膜的磁响应机理,讨论了一种PDMS-Fe_3O_4磁响应光学薄膜在磁场下的特性。在本文光刻胶凹模制备方法的基础上设计并制造了水平链和垂直链的PDMS基双层结构磁响应微透镜阵列。对制备的两种磁响应微透镜阵列进行表征测试结果表明微透镜阵列结构质量良好成像清晰,且水平链比垂直链结构的成像更加清晰,并提出来提高磁响应微透镜阵列光学性能的方法是减少颗粒聚集。在本文结尾,同样利用PDMS-Fe_3O_4磁响应光学薄膜设计了一种PDMS基磁响应薄膜微透镜阵列。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-10)

许春涛[10](2019)在《基于微透镜阵列的光场成像技术研究》一文中研究指出传统成像只能记录二维信息,光场成像技术是对获得的光场数据进行计算处理,恢复叁维世界的视觉信息,弥补了传统成像的不足。进入二十一世纪以来,光场成像技术取得了很大的进展。光场成像技术是以全光函数作为研究的理论基础,提取目标物体光线的位置和方向信息,实现数字重聚焦、目标物体叁维信息重构和目标物体的深度重建等。基于微透镜阵列的光场成像技术,把微透镜阵列作为光场调制器件加入传统成像系统中,使光场成像设备趋于便携化、集成化,可移植性增强,而且目前微透镜的制作工艺已经趋于成熟,制作出来的微透镜阵列精度越来越高,光场成像的效果越来越好,光场成像技术已经广泛应用于多个研究领域。本文首先在理论上对基于微透镜阵列的光场成像技术进行了分析与探讨,对光场的采集、光场的处理做了深入地研究,为后续的仿真与实验研究打下了理论基础。结合两代光场相机,对基于微透镜阵列的光场成像算法原理做了剖析。同时,本文提出了一种基于3ds Max的微透镜光场采集方法,利用3ds Max建立了叁维目标模型,通过建立虚拟的微透镜阵列,实现微透镜光场图像的无串扰、高分辨、快速获取,为光场成像技术的研究提供了一种高效率的仿真手段。并对采集的图像进行处理,实现不同视角图像的重构。然后,对微透镜阵列的制备技术做了研究分析,根据仿真与后续实验的参数要求,利用光刻技术制备了符合要求的微透镜阵列,并利用图形转移技术将光刻胶上不稳定的微透镜阵列结构转移到石英材料上稳定的微透镜阵列结构。根据3ds Max的仿真模型,利用已经制备完成的微透镜阵列,搭建了基于微透镜阵列的光场成像实验系统,利用搭建的光场成像实验系统采集光场图像,并根据在3ds Max软件仿真模型中的图像处理算法在Matlab软件中编写程序对采集的光场图像进行处理,同样实现了光场图像重构,验证了仿真结果的正确性。最后,对全文的内容进行了总结,并对后续的研究工作做了展望。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01)

微透镜阵列论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

根据压电陶瓷一般控制方法,针对微结构阵列加工中所面临的周期性驱动信号,提出了差值补偿法和多项式校正法两种修正非线性输出的前馈算法,并在压电式快刀装置上进行加工实验,结果表明采用多项式校正法的开环前馈控制算法可将输出位移的最大误差由6.455%降低至1.742%,可有效提高微结构阵列加工精度。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微透镜阵列论文参考文献

[1].王进.MOEMS器件的硅微透镜阵列制造工艺[J].仪表技术与传感器.2019

[2].刘艺,王波,刘广润.压电式快刀加工微透镜阵列的前馈控制算法研究[J].航空精密制造技术.2019

[3].徐正奎,李晓斌,乐丽珠,于振龙,何俊.红外双波迭层结构探测器微透镜阵列的设计[J].红外与激光工程.2019

[4].刘嘉楠.微透镜阵列积分视场成像光谱仪的研究与设计[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2019

[5].张睿,曹从军.平面微透镜阵列的迭栅放大理论和实验研究[J].光学学报.2019

[6].邱金峰.连续无掩膜光刻与一种新型的热回流技术用于微透镜阵列成型[D].中国科学技术大学.2019

[7].王蕾.微透镜阵列的模压仿真与制造技术研究[D].长春理工大学.2019

[8].孙福盛,韩燮.基于微透镜阵列型光场相机的多目标快速测距方法[J].光学学报.2019

[9].王松.PDMS基微透镜阵列的设计、制造和表征[D].电子科技大学.2019

[10].许春涛.基于微透镜阵列的光场成像技术研究[D].电子科技大学.2019

论文知识图

多次移动光栅测量微透镜阵列微透镜阵列制作过程图像拟合分析:(a)CCD采集的原图像...泰曼-格林干涉仪测量微透镜阵列微透镜阵列顶点和焦点处仿真分...微透镜阵列测量示意图

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微透镜阵列论文_王进
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