一、两种离子交换型变折射率微透镜（论文文献综述）
蒋小平[1]（2011）在《仿复眼六角形孔径掩埋式变折型曲面微透镜阵列研究》文中认为生物复眼具有体积小、重量轻、视场角大、时间分辨率高等突出优点,微透镜阵列能充分发挥现代光学元器件向微型化、轻量化、阵列化、集成化和智能化方向发展的重要作用,将新型微透镜阵列研究与模仿生物复眼相结合,是微透镜阵列应用研究的热点之一,更是仿生学的重要研究课题。目前,国内外对仿复眼微透镜阵列的研究已经取得了阶段性成果,但在排列方式、材质、热稳定性、抗老化、抗机械应力或更完整地模仿生物复眼光学结构等方面仍有不同的局限。本文在对复眼光学结构分析的基础上,建立了一种复眼光学结构模型,进而提出并设计了一种采用光刻离子交换法制作的新型六角形孔径仿复眼曲面微透镜阵列,这种微透镜阵列具有孔径为六角形、填充率高、掩埋式、折射率呈三维梯度变化、基片为曲面、玻璃材质、微透镜元为一次性制作的“复合透镜”的特点,对已有仿复眼微透镜阵列存在的局限有一定突破。研究了对称的六角形开孔式Tl +- Na +离子扩散理论,利用扩散动力学分析了离子扩散区域相遇形成六角形边界问题,对在玻璃中形成折射率呈三维梯度变化的六角形孔径微透镜和具有凸透镜功能的开孔表面凸起进行了光学特性、成像特性分析,用矩阵光学的方法讨论了六角形孔径曲面微透镜阵列的光学特性。采用光刻离子交换法制作了仿复眼六角形孔径曲面型微透镜阵列,对其中的曝光掩模板的设计、基片制作、光刻、开孔蚀刻、离子交换等关键工艺进行了研究。在对玻璃材料的扩散特性测试的基础上,研究了中心距较大的六角形和圆形（为六角形内切圆）两种开孔的同温离子扩散特性,进而采用优化的方案,在曲率半径为250mm、直径为25mm的球面玻璃基片上成功制作了有2052个有效微透镜元的仿复眼六角形孔径曲面微透镜阵列。最后对制作的六角形孔径曲面微透镜阵列的形貌、曝光引起的开孔形变、多重成像、焦距、F数、球差、光斑、折射率分布等进行了观察、测试和分析,得到了如下结果:（1）采用光刻离子交换工艺,可一次性制作与复眼屈光器结构类似的六角形孔径曲面微透镜阵列;（2）当开孔设计为周期性六角形排列时,采用光刻离子交换工艺可以制作出边界为六角形的高填充率仿复眼微透镜阵列,但中心距相对较小的六角形开孔（相对于圆形开孔）是最佳的;（3）开孔式离子扩散的平均扩散速率、扩散系数因开孔形状、扩散方向不同而呈现不同的变化规律;（4）光刻离子交换法制作曲率半径较大（约为基片直径的20倍）的曲面微透镜阵列时,可以采用平面型曝光模板,图形形变率可忽略;（5）采用光刻离子交换工艺制作的曲面微透镜阵列多重成像质量、光学对称均匀性良好。焦距、F数自中心至边缘逐渐变小,数值孔径自中心向边缘逐渐变大,成像畸变较小,球差较为明显,聚焦性能较好,扫描光斑尺寸达4.92μm。此外,论文还提出了复眼时间分辨率、平面型掩模板对球面型基片曝光的形变率概念,并进行了分析;设计了一种简便的近似测量微透镜球差的方法。
张凤军[2]（2011）在《方形平面微透镜阵列的实验研究及理论初探》文中认为近年来,平面微透镜阵列的制作技术日益成熟,特别是光刻离子交换工艺.由这种方法制作的微透镜掩埋在平面的玻璃基片表面以下,不仅光学性能均匀性好,而且阵列排列整齐具有较好的聚光、成像、准直、分路、变折等功能；同时由于单元透镜直径小,密度高,可实现信息的大容量、多通道并行处理。本文着重对平面微透镜阵列的设计、制作工艺、性能测试进行研究,采用光刻离子交换在特制的玻璃基片上制备出新型的平面微透镜阵列——方形孔径平面微透镜阵列。通过对离子交换制作技术进行完善,对设计模型及工艺参数进一步优化,使微透镜阵列的光学性能进一步增强,填充因子和聚光效率提高到较为理想的值；这种平面微透镜阵列在提高探测器的灵敏度以及其它微光学成像系统、光学处理器等方面将得到广阔的应用。在理论上,本文以点源扩散作为理论基础,分析了离子热扩散的规律,得出以点源扩散为模型的掩埋式平面微透镜的折射率是以离子交换窗口为中心的对称分布。基于此模型,实验室提出了新型的方形孔径平面微透镜阵列,设计了其理论的模板,同时探讨了方形孔径平面微透镜阵列的光学特性和成像特性。在实验上,通过多次实验测量选择了合适的离子交换温度、熔盐比例、祛钛工艺并进行了模板参数的优化,并成功制备了窗口宽为0.2mm,中心距为0.8mm的微透镜阵列；并通过微小光学测试系统,较准确的测量了样品的光学性能（如折射率分布、截距、数值孔径等）,其填充系数可达95%以上。测量结果显示该透镜阵列的抗压抗高温能力强,像差较小,成像质量均匀。对微透镜阵列结构进行深入研究的过程中,本文还发现了微透镜阵列对微图形的放大效应——莫尔条纹。对微透镜阵列结构参数、微图形结构参数与微图形阵列移动速度、移动方向以及放大倍率几者之间进行分析,并利用微透镜阵列实现了对微图形放大、动态、立体的显示。
张玉[3]（2007）在《六角形孔径平面微透镜阵列研究》文中提出为了适应科技的发展，光学元件的微型化势必使分立元件向阵列元件发展。为发挥光子作为信息载体所具有的高速度、并行性、大容量和巨大的互连能力，就要发展密集、规则排列、光性均匀的微透镜阵列。目前所使用阵列的透镜元多是圆柱形或半球形的，尽管采用六角形排列其填充系数（受光面积与总面积的比率）最高能达到90.7％左右，但仍不能很好消除透镜元间的空隙对光信息的漏泄，所以不可能从根本上解决提高受光面积、减少光信息损失的问题。本文针对提高填充系数这一问题，采用光刻离子交换的方法制作出六角形孔径平面微透镜阵列。平面微透镜阵列是80年代发展起来的新型微小光学阵列器件。近年来，制作平面微透镜阵列的技术日益成熟，特别是光刻离子交换工艺，这种方法制作的微透镜阵列排列整齐，透镜掩埋在基片表面之下，表面为平面，光学性能均匀性好，具有较好的聚光、成像、准直、分路、变折等功能；同时单元透镜直径小，密度高，可实现信息的大容量、多通道并行处理。本文对其制作，光学特性的理论探讨，实验检测等都进行了较深入的研究，取得了一些有创新意义的结果。在理论上，以点源模型分析了离子热扩散的规律，得出以点源为模型的掩埋式平面微透镜的折射率是关于离子交换窗口为中心的中心对称分布的。并以此模型，探讨了六角形孔径的平面微透镜的光学特性和成像特性。在得到其光线轨迹的基础上得到了像距、焦距等成像特性。在实验上，多次实验确定了合适的离子交换温度、熔盐比例等，并制得了窗口宽为0.3mm，中心距为0.5mm的样品，在现有的条件下，对样品的光学性能（折射率分布、截距、数值孔径等）进行了较准确的测量，得到了较满意的效果。所制作的六角形孔径平面微透镜阵列，通过切片观察其截面发现交换区域发生微小重叠，填充系数可达95％以上，达到制作高填充系数透镜阵列的目的。且经测量发现其像差小，成像质量好。
高应俊,覃亚丽[4]（1990）在《两种离子交换型变折射率微透镜》文中研究表明分别求得制作自聚焦平面微透镜的开孔式和掩盘式离子交换的相应扩散方程的解,导出掩盘式微透镜的最佳折射率分布,给出微透镜的成像矩阵,制得掩盘式平面微透镜阵列并给出其成像照片及基本参数.
师红燕[5]（2014）在《方形孔径平面微透镜阵列的光学特性研究及电场辅助制备技术初探》文中指出随着科学技术的发展,平面微透镜阵列因排列密集、光性均匀、集成度高等优势成为微小光学领域重要的元件之一。在微电子技术基础上,光学微加工技术快速发展。光刻工艺和离子交换技术因制作过程简单,工艺参数稳定且易于控制等特点而成为重要的制备方法之一。为提高平面微透镜阵列的填充系数,利用光刻工艺和离子交换技术制作出性能良好、填充率近达100%的方形孔径平面微透镜阵列。对方形孔径平面微透镜阵列的透镜元及相邻透元间间隙构成的角落区域的光学特性和成像特性进行了理论和实验研究。根据变折射率介质光线追迹法,并利用MATLAB软件模拟进行理论分析,发现在透镜元区域和角落区域成像特性正好相反。结合成像系统测试表明,这是由于透镜元区域和角落区域的折射率分布变化规律不同形成的,使得透镜元与角落区域对物A分别成倒立实像和正立虚像。因此方形孔径平面微透镜阵列可以同时实现聚焦和散焦功能。同时,角落区域得到充分的离子交换而使得见隙足够小,从而形成了从该区域中心向外逐渐增大的新型梯度折射率模型,为这种新分布模型的研究提供重要的理论和实验依据。此外,为了实现方形孔径平面微透镜阵列性能的优化以及尽量缩短平面微透镜阵列的实验时间,借鉴采用电场辅助的离子交换工艺制作光波导的方法,选取碱金属含量较高且折射率较大的玻璃基片,从多方面进行技术性尝试制备平面微透镜阵列,主要包括：（1）制作平台的搭建；（2）离子源及浓度的选择；（3）铂金电极的选用；（4）电压大小和所加电压时间的控制。结果显示,电场辅助的离子交换可以缩短制备时间,微光学测试平台测得电场作用下原有的微透镜阵列向内推进,微透镜元折射率分布得到进一步改善。
徐星[6]（2020）在《基于二维栅格的泰伯-莫尔效应的微小角度测量的理论和实验研究》文中研究表明随着现代计量光学的深入发展以及在微米和亚微米尺度研究的微小光学逐渐成熟,越来越多的学者利用光学器件、光学原理以及光学效应的来进行微小角度测量的研究。同时,对于微小角度测量的精确度、远距离、简洁度以及测量的时实性等要求越来越高。微光学器件,由光的传播方式的不同,可以分为折射光学器件和衍射光学器件。如,变折射率平面微透镜阵列是属于折射型光学器件,二元光学器件是衍射型光学器件。现如今光学精密器件的制作工艺也日益完善,比如折射型光学器件的平面微透镜阵列,采用的光刻离子交换制作工艺也日驱成熟。在这个日新月异、高速发展的信息化时代,微光学元件的应用发挥着举足轻重的作用。目前,微光学器件在光学测量、光学计算、光通信、光束整形、光学成像特性、光通信等方面有着不可估量的作用。微小旋转角度的测量目前广泛应用于导弹跟踪、卫星测量、传感与检测、机器人应用、船舰追踪、无人机跟踪、数控机床等航天航空、航海、医疗等多个领域。但是,目前的微小角度测量技术存在测量结果精确度不高、测量方法复杂、测量数据不易处理、测量的时效性不强等缺点。因此,急需要寻找一种简单、高效、精确的测量技术。微小旋转角度由于角度较小,没有特定的取值范围,一般采用微型角度传感器来测量,利用电磁感应原理,把测量到的角度信号转化为电信号,最后再输出电信号值。也有采用切线位移法、激光自准直法等众多测量方法。在这些测量微小角度的方法中,采用光学原理的方法来测量,具有测量结果精确度高、测量过程具有非接触性等优势,这几年逐渐成为研究微小角度的热点。利用光学原理测量时,一般会利用一种重要的光学元件:光栅。如衍射光栅、划线光栅、全息光栅、阵列波导光栅、光纤光栅、达曼（Dammann）光栅等等,各种新型光栅的衍射结构具有空间周期性的特点。本文重点研究的是由纵横交错的栅线交叉形成,形如方形阵列结构的二维栅格。着重分析二维透射光栅的泰伯效应以及所产生的莫尔条纹,提出利用泰伯-莫尔效应法,可对微小旋转角度进行快速高效、非接触性、高精度测量。主要完成的工作如下:（1）深入详细分析利用二维栅格泰伯效应产生莫尔叠栅条纹进行微小旋转角度测量的理论原理。即周期性结构物体的泰伯效应,包括对周期性物体完全相同的泰伯像和完全相反的泰伯子像进行分析;对周期性结构物体相互叠合形成莫尔叠栅条纹的动态显示效应的原理以及莫尔条纹节距的特点,即莫尔条纹宽度越大,栅线夹角越小的规律进行深入分析,为提出微小旋转角度的测量原理和实验验证分析奠定基础。（2）本文提出了利用单色平行光入射第一块二维栅格,在泰伯距离处形成相同的泰伯像,选取合适的泰伯像,此时再与第二块二维栅格形成莫尔叠栅条纹,利用莫尔条纹具有放大的动态显示效应,进行微小旋转角度非接触远距离的测量。搭建了二维栅格衍射光学测试系统以及微小旋转角度测试系统,进行实验测量和实验数据处理,且所得的实验结果与理论分析保持一致。因此,利用周期性物体的泰伯效应产生自成像的莫尔叠栅条纹测量微小角度是可行的,并把这种测量方法称为泰伯—莫尔效应法。总之,本文丰富了现代计量光学微小角度测量的内容。所提出的二维光栅泰伯效应产生放大的莫尔叠栅条纹测量微小角度的方法具有高精度性、非接触性、高灵敏性、高时效性等优势,对航天航空航海以及生产生活等各个领域具有一定的应用价值。
刘德森,蒋小平[7]（2010）在《微小光学与异形孔径微透镜阵列研究》文中研究表明讨论了微小光学的发展和异形孔径（正方形和六角形）微透镜阵列的制作。自聚焦透镜的制作加速了微小光学的产生,微透镜阵列器件的应用,促使微小光学迅猛发展,异形孔径微透镜阵列的研制,开创了微小光学新的研究领域。重点对异形自聚焦透镜和异形孔径微透镜阵列的理论和实验研究工作进行讨论,给出了有益的结果。
赵志芳[8]（2012）在《六角形孔径平面微透镜阵列的折射率分布及成像特性分析》文中研究表明随着近代光学和光电子技术的发展,光电子仪器及其光学元件都发生了深刻而巨大的变化,例如微透镜阵列、衍射透镜、梯度折射率透镜等新型光学元件的应用越来越多,这些使得光电子仪器向小型化、阵列化和集成化方向发展。自由空间微光学是把微光学元件、微电子器件、微机械系统在自由空间内组合起来,而获得较高性能以及较高效率的微系统光学技术,而微光学技术在过去几年中已经研制出各种不同的折射和衍射微光学元件。本文采用光刻离子交换技术制作了六角形孔径平面微透镜阵列,并在原有实验的基础上对各项参数做了优化设计,例如窗口大小、窗口间距、熔盐比例、交换时间和温度以及祛钛工艺等,制作出接近理想情况的平面微透镜阵列,使平面微透镜阵列的光学特性进一步增强,并在理论上对单层平面微透镜阵列以及双层平面微透镜阵列的光学特性及成像特性做了分析。离子交换依据对称的六角形开孔式Tl-Na离子扩散理论分析得到平面微透镜的折射率分布区域,是以窗口为中心的中心对称分布,而实验中得到的透镜元都是掩埋在玻璃基片表面下的一个接近半球形的区域,因此,本文根据鲁尼伯格透镜模型分析光线的传输规律。实验中通过微小光学测试系统测量了微透镜阵列的折射率分布、焦距、数值孔径、光斑等光学特性。对于平面微透镜阵列,本文以光学元件阵列的非高斯成像性质作为理论基础,分析了平面微透镜阵列成综合像的条件和特点。六角形孔径平面微透镜阵列光学系统在三维集成光学系统中应用广泛,本文制作的平面微透镜阵列在三维成像方面也有广泛的应用前景。
武首岳[9]（2009）在《用于激光二极管光束整形的新型变折射率正交微柱透镜阵列》文中研究说明世界上第一台半导体激光器诞生于上世纪60年代初期,经过将近半个世纪的发展,半导体激光器的性能和技术已经得到了很大的提高。激光二极管（LD）作为半导体激光器家族中的一员,具有体积小、重量轻、功率转换效率高,可以通过改变温度、掺杂量、磁场、压力等实现调谐和调制,并且使用寿命长、成本低、易于大量生产等优点,因此应用范围非常广泛。在光纤通信、医疗设备、光存储、激光打印、固体激光器泵浦、航天、军事等各个科技领域都有激光二极管的身影。然而,激光二极管的远场光斑形状呈椭圆形,这给应用带来很多不便,必须通过光束整形来改善其光束质量。为此,激光二极管光束整形技术一直是伴随着半导体激光器发展的一项热门研究课题,同时也诞生了例如非球面透镜、自聚焦透镜、二元光学器件、等腰直角棱镜、阶梯镜、微片棱镜堆等种类繁多的整形器件。这些器件在光束质量控制上可以取得一定效果,但是仍然不能满足人们对激光二极管光束质量的苛刻要求。本文对近年来出现的整形方法及器件做出了归纳和分析,对其各自的优缺点进行了比较,在此基础上提出了一种用于光束整形的新型变折射率正交微柱透镜阵列,对其整形原理、成像特性进行了较深入的理论和实验研究,得到了和理论设计符合较好的实验样品。本文共分六章。第一章介绍了激光二极管的发展、应用和光束整形的意义,对比分析了目前常用的光束整形方法,并提出了变折射率正交微柱透镜的整形思想;第二章讲述了离子交换理论;第三章对变折射率正交微柱透镜的成像特性进行了理论分析;第四章讨论了变折射率正交微柱透镜的制作工艺;第五章对透镜的性能参数进行了测试;第六章得出结论及展望。
张宝昊[10]（2016）在《方形孔径平面微透镜阵列的泰伯效应及莫尔显示研究》文中研究指明信息化时代,人们不仅需要更多更新的器件去获取、控制、传输信息,而且对信息的获取速度、信息质量、信息的多样化提出更高的要求。要达到这些目的,需要各种光电器件控制光的行为,例如成像、聚焦、耦合、分束、调制等行为。微透镜阵列作为一种重要的微光学元器件,被应用于各种领域,如并行共焦成像系统,也是波前测量系统的关键组件。方形孔径平面微透镜阵列是一种充分考虑受光面积和填充系数的光器件,除了具备常规的聚焦、成像、耦合等功能,对其更深层次光学特性的挖掘也是研究的重要方面。当单色平行光垂直入射到周期性结构的透明物体（如透射光栅）时,将会在沿光轴方向特定距离观察到周期结构物体的像,这种不用透镜而仅靠光的衍射就可对周期物体成像的现象,称为自成像,又称泰伯效应。周期结构的方形孔径平面微透镜阵列在单色平行光照射下,在沿光轴传播方向观察到了自成像现象,因此本文讨论了微透镜阵列的泰伯效应。在研究微透镜阵列光学特性的过程中,发现微透镜阵列对相应微图形阵列有莫尔显示效应,莫尔条纹对细微位移、形变和转动非常敏感,因而常被用于光学检测、光学校准、文档加密防伪等,对于微透镜阵列的莫尔显示效应的研究将进一步拓展微透镜阵列的应用领域。本论文的主要研究内容如下:1.对方形孔径微透镜阵列的泰伯（Talbot）效应进行实验研究,利用传递函数法分析了该阵列的菲涅耳衍射区的光场复振幅分布,讨论了泰伯像成像的条件。实验中,在特定位置处可观察到三种交替出现的清晰成像,实验测得的成像距离与理论值吻合。选用不同参数的方形孔径微透镜阵列,泰伯子像成像规律总体不变,当中心距大于孔径边长且小于两倍孔径边长时泰伯子像像元间出现交叠现象。方形孔径微透镜阵列在分数泰伯平面可观察到清晰的呈棋盘状分布的泰伯子像,这将拓展微透镜阵列的实际应用。2.由许多透光圆孔周期性排列组成的点阵与同周期的微图形构成的阵列重叠,发生相对转动时,莫尔图案出现,该莫尔图案是微图形的放大。对于方形孔径微透镜阵列也观察到了相同的莫尔图案变化现象,我们对产生这种现象的莫尔显示机理进行探究。
二、两种离子交换型变折射率微透镜（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、两种离子交换型变折射率微透镜（论文提纲范文）
（1）仿复眼六角形孔径掩埋式变折型曲面微透镜阵列研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 复眼概述 |
| 1.2 微透镜阵列的研究现状 |
| 1.2.1 微透镜阵列的制作工艺与材质 |
| 1.2.2 微透镜阵列的排列 |
| 1.2.3 变折射率微透镜阵列 |
| 1.3 仿生复眼的研究进展 |
| 1.3.1 对复眼光学特性的理论研究 |
| 1.3.2 人工仿生复眼微透镜阵列 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 复眼的光学结构模型 |
| 2.1 生物复眼的结构与分类 |
| 2.2 复眼的视场角 |
| 2.3 生物复眼的光学特性 |
| 2.3.1 并列镶嵌型复眼 |
| 2.3.2 光学反射重叠型复眼 |
| 2.3.3 光学折射重叠型复眼 |
| 2.3.4 神经重叠型复眼 |
| 2.4 复眼的时间分辨率 |
| 2.5 仿复眼微透镜阵列的光学结构模型 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 六角形孔径平面微透镜阵列的离子交换理论 |
| 3.1 离子交换与玻璃折射率的改变 |
| 3.1.1 玻璃的基本结构 |
| 3.1.2 玻璃的折射率 |
| 3.1.3 对用于离子交换的玻璃的要求 |
| 3.1.4 Tl~ + -Na~+ 离子交换分析 |
| 3.1.5 离子交换引起的玻璃折射率改变 |
| 3.2 六角形开孔在圆形近似下的离子扩散分析 |
| 3.3 离子扩散区域相遇的动力学分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 仿复眼六角形孔径曲面微透镜阵列的光学理论 |
| 4.1 折射率分布 |
| 4.2 光线理论 |
| 4.2.1 光线平行入射到六角形孔径微透镜端面上 |
| 4.2.2 光线斜入射到六角形孔径微透镜端面上 |
| 4.3 多重成像特性 |
| 4.3.1 像距 |
| 4.3.2 焦距 |
| 4.3.3 像高 |
| 4.3.4 横向放大率 |
| 4.3.5 截距 |
| 4.3.6 六角形孔径变折射率平面微透镜的几个特殊光学特性 |
| 4.4 开孔表面凸起分析 |
| 4.4.1 表面凸起原因分析 |
| 4.4.2 表面凸起的光学特性 |
| 4.5 仿复眼六角形孔径曲面型微透镜阵列模型 |
| 4.6 仿复眼六角形孔径曲面微透镜阵列的综合成像 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 六角形孔径掩埋式变折型曲面微透镜阵列制作 |
| 5.1 掩模板设计 |
| 5.2 基片玻璃离子扩散特性的测试 |
| 5.3 两种平面型微透镜阵列的制作与测试 |
| 5.3.1 掩模板制作 |
| 5.3.2 基片制作 |
| 5.3.3 光刻 |
| 5.3.4 开孔蚀刻与去胶 |
| 5.3.5 离子交换 |
| 5.4 对H02、C01 型平面阵列扩散特性的测试与分析 |
| 5.4.1 r 方向 |
| 5.4.2 z 方向 |
| 5.4.3 开孔表面凸起 |
| 5.4.4 讨论 |
| 5.5 平面掩模板对球面基片曝光时的图形形变研究 |
| 5.6 曲面型微透镜阵列的制作 |
| 5.7 解决的关键工艺问题 |
| 5.8 小结 |
| 第六章 曲面微透镜阵列的光学特性测试与分析 |
| 6.1 曲面微透镜阵列的形貌 |
| 6.2 六角形孔径曲面微透镜阵列不同离子交换时间的扩散特性 |
| 6.3 曝光引起的开孔形变 |
| 6.4 曲面微透镜阵列的光学特性参数测试与分析 |
| 6.4.1 多重成像 |
| 6.4.2 焦距、F 数、数值孔径和畸变 |
| 6.4.3 球差 |
| 6.4.4 光斑 |
| 6.4.5 折射率分布 |
| 6.4.6 视场角 |
| 6.5 r 方向离子扩散区域照片中“环带”与三维折射率分布 |
| 6.6 讨论 |
| 6.7 小结 |
| 第七章 总结 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 存在的问题与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 攻读博士学位期间主持和参加的学术科研工作 |
| 致谢 |
（2）方形平面微透镜阵列的实验研究及理论初探（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 平面微透镜阵列的发展概况 |
| 1.3 平面微透镜阵列的应用前景 |
| 1.4 本文的研究意义及主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 方形孔径平面微透镜阵列的设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 离子交换 |
| 2.2.1 离子交换玻璃 |
| 2.2.2 离子交换的扩散规律 |
| 2.3 平面微透镜阵列的模板设计 |
| 2.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 方形孔径平面微透镜阵列的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平面微透镜阵列的制作原理 |
| 3.2.1 准备工作 |
| 3.2.2 光刻工艺 |
| 3.2.3 离子交换工艺 |
| 3.2.4 祛钛工艺 |
| 3.3 实验结果的讨论 |
| 3.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 方形孔径平面微透镜阵列的光学性能测试 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值孔径 |
| 4.3 焦斑 |
| 4.4 折射率分布 |
| 4.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 方形平面微透镜阵列的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 平面微透镜阵列的莫尔条纹显示 |
| 5.2.1 微透镜放大倍率与元件结构参数的关系 |
| 5.2.2 微图形放大倍率与元件结构参数的关系 |
| 5.3 微图形动态显示效果与元件结构参数的关系 |
| 5.3.1 微图形与微透镜阵列光栅走向的夹角(?)对莫尔条纹显示效果的影响 |
| 5.3.2 观察距离对微透镜阵列莫尔条纹显示效果的影响 |
| 5.3.3 观察角度对微图形动态显示效果的影响 |
| 5.4 微透镜阵列特殊显示效果设计 |
| 5.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 主要内容回顾 |
| 6.2 本论文的不足之处 |
| 6.3 今后工作的几点设想 |
| 攻读硕士期间工作情况 |
| 致谢 |
（3）六角形孔径平面微透镜阵列研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 参考文献 |
| 第二章 平面微透镜阵列的发展现状 |
| 2.1 变折射率光学和微小光学 |
| 2.2 变折射率光学发展历史 |
| 2.3 变折射率透镜的分类 |
| 2.4 变折射率介质的制造技术 |
| 2.5 各种微透镜阵列的评述 |
| 2.6 平面微透镜阵列的历史与现状 |
| 参考文献 |
| 第三章 平面微透镜阵列的离子交换理论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 离子交换玻璃 |
| 3.2.1 玻璃的结构 |
| 3.2.2 离子交换对玻璃折射率的影响 |
| 3.2.3 离子交换玻璃应具备的性质 |
| 3.3 离子交换的热扩散规律 |
| 3.3.1.热扩散规律分析 |
| 3.3.2 离子扩散方程 |
| 3.4 掩膜离子交换的折射率分布 |
| 3.5 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 平面微透镜的光学特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 平面微透镜的折射率分布 |
| 4.3 平面微透镜的光线轨迹 |
| 4.4 平面微透镜的成像特性 |
| 4.5 结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 六角形孔径平面微透镜阵列的研制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 制作过程中应考虑的因素 |
| 5.3 实验的工艺流程 |
| 5.3.1 模版的制作 |
| 5.3.2 镀膜 |
| 5.3.3 光刻 |
| 5.3.4 离子交换 |
| 5.4 实验结果 |
| 5.5 结论 |
| 参考文献 |
| 第六章 六角形孔径平面微透镜光学性能的测试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 六角形孔径平面微透镜折射率分布的测试 |
| 6.2.1 雅明干涉法测量平面微透镜的折射率 |
| 6.2.2 平行平面干涉片的制作 |
| 6.2.3 六角形孔径平面微透镜的折射率分布 |
| 6.3 截距的测量 |
| 6.4 数值孔径 |
| 6.5 畸变 |
| 6.6 结论 |
| 参考文献 |
| 第七章 光学阵列的光线光学理论 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 二维光学阵列的近轴光学性质 |
| 7.2.1 六角形孔径平面微透镜阵列的多重像 |
| 7.2.2 六角形孔径平面微透镜阵列的综合像 |
| 7.3 结论 |
| 参考文献 |
| 第八章 结论 |
| 8.1 主要内容回顾 |
| 8.2 本论文的不足之处 |
| 8.3 今后工作的几点设想 |
| 攻读硕士期间工作情况 |
| 致谢 |
| 附录 |
（4）两种离子交换型变折射率微透镜（论文提纲范文）
| 一、引言 |
| 二、定解方程及其解 |
| 1. 开孔式离子交换 |
| 2. 掩盘式离子交换 |
| 三、最佳折射率分布 |
| 四、成像矩阵 |
| 五、掩盘式平面微透镜阵列的制作 |
| 六、两种类型微透镜的比较 |
| 附录 |
（5）方形孔径平面微透镜阵列的光学特性研究及电场辅助制备技术初探（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微光学器件 |
| 1.2 微透镜阵列 |
| 1.3 平面微透镜阵列 |
| 1.4 异形孔径平面微透镜阵列 |
| 1.5 平面微透镜阵列的制作工艺 |
| 1.6 微透镜阵列的应用 |
| 1.7 本文的研究意义和主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 方形孔径平面微透镜阵列的聚焦特性和散焦特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 方形孔径平面微透镜阵列提高填充率的离子交换动力学分析 |
| 2.3 透镜元与角落区域的光线轨迹及物像关系 |
| 2.3.1 透镜元光线追迹 |
| 2.3.2 角落区域光线追迹 |
| 2.4 实验测试与分析 |
| 2.4.1 方形孔径平面微透镜阵列填充情况测试 |
| 2.4.2 折射率分布的模拟与测试 |
| 2.4.3 成像测试 |
| 2.5 结论 |
| 参考文献 |
| 第三章 电场辅助的光刻离子交换工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 离子交换的研究意义和机理 |
| 3.2.1 离子交换技术的研究意义 |
| 3.2.2 离子交换机理 |
| 3.2.3 离子交换理论模型 |
| 3.3 光刻离子交换法制作平面微透镜阵列的制作流程 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.4.1 测试结果 |
| 3.4.2 结果讨论与分析 |
| 3.5 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 结束语 |
| 4.1 主要内容回顾 |
| 4.2 创新点说明 |
| 4.3 存在问题与展望 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间工作情况 |
（6）基于二维栅格的泰伯-莫尔效应的微小角度测量的理论和实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 微小光学的发展概述 |
| 1.2 二元光学理论 |
| 1.3 变折射率微光学 |
| 1.3.1 离子交换术 |
| 1.3.2 光刻技术 |
| 1.3.3 蚀刻技术 |
| 1.3.4 直写技术 |
| 1.4 微小光学元件的复制技术 |
| 1.5 阵列光学的理论 |
| 1.6 微小角度的常用测量方法 |
| 1.7 本文主要研究内容及意义 |
| 第2章 二维栅格泰伯效应及莫尔条纹 |
| 2.1 衍射光栅 |
| 2.2 光栅的衍射理论 |
| 2.3 光栅的泰伯效应 |
| 2.3.1 透射光栅泰伯效应 |
| 2.3.2 矩形光栅的泰伯效应 |
| 2.4 光栅的莫尔条纹 |
| 2.4.1 两种不同的莫尔条纹 |
| 2.4.2 莫尔条纹的三种成像原理 |
| 2.4.3 莫尔条纹的应用 |
| 2.4.4 光栅叠栅条纹的分布 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于二维栅格泰伯—莫尔效应微小角度的研究 |
| 3.1 二维光栅产生的菲涅洱衍射——泰伯效应 |
| 3.2 二维光栅的叠栅条纹 |
| 3.3 光学原理的微小角度测量 |
| 3.4 二维栅格泰伯效应分析 |
| 3.5 二维栅格莫尔条纹分析 |
| 3.6 二维光栅微小角度的测量原理 |
| 3.7 实验验证以及数据分析 |
| 3.8 实验结论 |
| 第4章 结束语 |
| 4.1 主要内容回顾 |
| 4.2 本文的不足之处 |
| 4.3 后期展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间工作情况 |
（8）六角形孔径平面微透镜阵列的折射率分布及成像特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 导论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 变折射率平面微透镜阵列 |
| 1.2.1 变折射率介质 |
| 1.2.2 变折射率透镜 |
| 1.2.3 变折射率介质制作工艺 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 离子交换基本理论 |
| 2.1 玻璃材料与离子交换 |
| 2.1.1 玻璃的结构 |
| 2.1.2 离子交换理论 |
| 2.1.3 离子交换中玻璃的选取 |
| 2.2 离子扩散规律 |
| 参考文献 |
| 第三章 六角形孔径平面微透镜阵列的制作 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 制作流程 |
| 3.2.1 掩模板的设计与制作 |
| 3.2.2 基片的制作及镀膜 |
| 3.2.3 光刻工艺 |
| 3.2.4 离子交换工艺 |
| 3.2.5 祛钛工艺 |
| 3.3 实验结果及分析 |
| 3.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 六角形孔径平面微透镜阵列的近轴光学特性测试分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 折射率分布 |
| 4.3 焦距 |
| 4.4 数值孔径 |
| 4.5 光斑 |
| 参考文献 |
| 第五章 六角形孔径平面微透镜阵列的非高斯成像特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多重成像 |
| 5.3 角落成像 |
| 5.4 综合成像 |
| 5.4.1 综合成像的条件 |
| 5.4.2 综合成像的特点 |
| 5.5 实验探索 |
| 5.6 六角形孔径平面微透镜阵列的应用前景 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 本文主要内容回顾 |
| 6.2 本文不足之处 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间工作情况 |
| 一、参与课题 |
| 二、发表论文 |
| 三、参加会议 |
（9）用于激光二极管光束整形的新型变折射率正交微柱透镜阵列（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 激光二极管的发展 |
| 1.2 激光二极管的应用 |
| 1.2.1 光纤通信 |
| 1.2.2 激光光盘 |
| 1.2.3 激光打印机 |
| 1.2.4 固体激光器的光泵浦 |
| 1.2.5 激光条形码扫描器 |
| 1.2.6 医疗方面 |
| 1.2.7 自动控制 |
| 1.2.8 总结 |
| 1.3 激光二极管光束整形的意义 |
| 1.4 激光二极管光束整形方法 |
| 1.4.1 利用透镜本身形状特性 |
| 1.4.2 自聚焦透镜 |
| 1.4.3 光纤耦合输出 |
| 1.4.4 改变光参数积 |
| 1.4.5 利用衍射原理的二元光学器件 |
| 1.4.6 各种整形方法优缺点比较 |
| 1.5 正交变折射率微柱透镜阵列的光束整形技术 |
| 第二章 离子交换理论 |
| 2.1 离子交换玻璃 |
| 2.1.1 玻璃的结构 |
| 2.1.2 离子交换对玻璃折射率的影响 |
| 2.2 离子交换的热扩散规律 |
| 2.2.1 热扩散规律分析 |
| 2.2.2 离子扩散方程 |
| 第三章 正交变折射率微柱透镜的光学特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平面微透镜的折射率分布 |
| 3.3 平面微透镜的光线轨迹 |
| 3.4 平面微透镜的成像特性 |
| 3.4.1 快轴方向成像特性 |
| 3.4.2 慢轴方向成像特性 |
| 第四章 正交变折射率微柱透镜阵列的制作工艺 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 制作过程中应考虑的因素 |
| 4.2.1 基片的选择和熔盐的选择 |
| 4.2.2 膜层材料及厚度的选择 |
| 4.2.3 开孔大小及形状 |
| 4.2.4 交换温度的选择 |
| 4.2.5 交换时间的选择 |
| 4.3 实验的工艺流程 |
| 4.3.1 掩模板与玻璃基片 |
| 4.3.2 镀膜 |
| 4.3.3 光刻 |
| 4.3.4 离子交换 |
| 第五章 正交变折射率微柱透镜阵列的光学性能的测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 折射率分布的测试 |
| 5.2.1 雅明干涉法测最平面微透镜的折射率 |
| 5.2.2 平行平面干涉片的制作 |
| 5.2.3 折射率分布的测量 |
| 5.3 扩散系数的测量 |
| 5.4 焦距的测量 |
| 5.5 光斑尺寸的测量 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）方形孔径平面微透镜阵列的泰伯效应及莫尔显示研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 微光学发展概述 |
| 1.2 微透镜阵列研究现状 |
| 1.2.1 变折射率平面微透镜阵列 |
| 1.2.2 变折射率平面微透镜阵列的制备 |
| 1.2.3 微透镜阵列的重要应用 |
| 1.3 泰伯效应 |
| 1.3.1 泰伯效应研究进展 |
| 1.4 莫尔条纹 |
| 1.5 本论文的研究内容与意义 |
| 第2章 泰伯效应基本理论 |
| 2.1 二维采样定理 |
| 2.2 光栅的泰伯效应 |
| 2.3 一维周期物体的泰伯效应 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 方形孔径微透镜阵列的泰伯效应 |
| 3.1 微透镜阵列的阵列效应分析 |
| 3.2 微透镜阵列的光场描述函数 |
| 3.2.1 微透镜阵列焦点强度的解析式 |
| 3.3 方形孔径微透镜阵列的菲涅耳衍射 |
| 3.3.1 菲涅耳衍射区光场分布 |
| 3.3.2 泰伯像 |
| 3.3.3 相位反转的泰伯像 |
| 3.3.4 泰伯子像 |
| 3.4 实验 |
| 3.5 分析与讨论 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 莫尔显示效应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光栅莫尔条纹分析 |
| 4.2.1 平行莫尔条纹 |
| 4.2.2 转角莫尔条纹 |
| 4.2.3 光栅的透射率函数和傅里叶分解 |
| 4.2.4 莫尔条纹分布 |
| 4.2.5 一维莫尔条纹矢量分析 |
| 4.2.6 特殊莫尔条纹分析 |
| 4.3 微透镜阵列对微图形阵列莫尔动态显示 |
| 4.4 微透镜阵列莫尔效应的傅里叶频谱特性分析 |
| 4.4.1 二维周期结构物体叠加产生莫尔图案 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 结束语 |
| 5.1 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表论文与参与项目 |
四、两种离子交换型变折射率微透镜（论文参考文献）
- [1]仿复眼六角形孔径掩埋式变折型曲面微透镜阵列研究[D]. 蒋小平. 苏州大学, 2011(06)
- [2]方形平面微透镜阵列的实验研究及理论初探[D]. 张凤军. 西南大学, 2011(09)
- [3]六角形孔径平面微透镜阵列研究[D]. 张玉. 西南大学, 2007(06)
- [4]两种离子交换型变折射率微透镜[J]. 高应俊,覃亚丽. 光学学报, 1990(01)
- [5]方形孔径平面微透镜阵列的光学特性研究及电场辅助制备技术初探[D]. 师红燕. 西南大学, 2014(10)
- [6]基于二维栅格的泰伯-莫尔效应的微小角度测量的理论和实验研究[D]. 徐星. 西南大学, 2020(01)
- [7]微小光学与异形孔径微透镜阵列研究[J]. 刘德森,蒋小平. 激光与光电子学进展, 2010(08)
- [8]六角形孔径平面微透镜阵列的折射率分布及成像特性分析[D]. 赵志芳. 西南大学, 2012(09)
- [9]用于激光二极管光束整形的新型变折射率正交微柱透镜阵列[D]. 武首岳. 重庆师范大学, 2009(02)
- [10]方形孔径平面微透镜阵列的泰伯效应及莫尔显示研究[D]. 张宝昊. 西南大学, 2016(02)