采用光刻离子交换法制作六角形孔径的高填充率梯度折射率(GRIN)平面微透镜阵列可有六角形和圆形两种开孔方式。通过设计两种孔径的六角形排列模板，采用光刻离子交换法并分时段取样，分别对形成高填充率GRIN平面微透镜阵列的两种开孔方式的离子扩散特性进行测试和分析，得到了这两种开孔方式在r方向和z方向的离子扩散和开孔表面凸起的特性，为制作不同孔径大小与开孔间距的高填充率GRIN平面微透镜阵列提供了工艺和理论参考。
集成光学 平面微透镜阵列 离子扩散 填充率 六角形孔径
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。
微小光学 微透镜阵列 异形孔径 光刻离子交换工艺 激光与光电子学进展
2010, 47(8): 083501
1 苏州大学 物理科学与技术学院,江苏 苏州 215006
2 西南大学 物理科学与技术学院,重庆 400715
提出了一种制作收集光信息视角范围大、光信息利用效率高、具有良好抗外界应力及温度变化能力的曲面微透镜阵列的新方法。采用光刻离子交换工艺,通过对镀钛掩膜、光刻和离子交换等关键工艺的研究和严格控制,在球面玻璃基片上制作了六角形孔径平面微透镜阵列。制作的阵列单元透镜六角形边长0.173 mm,窗口间距0.200 mm,单片阵列上微透镜元2052个。测试表明,离子交换深度0.198 mm,阵列填充率达到98%,阵列成像性能优良,光学均匀性好,旋转椭球状的单元透镜区域折射率呈三维梯度变化,截距、数值孔径自中心向边缘渐变,半径相同处光学性能一致性好。
集成光学 球面微透镜阵列 离子交换 填充率 六角形孔径
1 重庆师范大学 初等教育学院,重庆 400700
2 西南大学 光电技术研究所,重庆 400715
采用离子交换法对圆柱形Tl玻璃丝进行离子交换,在此基础上将其加工成方形自聚焦透镜样品。再用雅明干涉法和正方形网格图分别对样品的折射率分布和畸变进行测试,并就测试结果与有关文献进行比较。结果表明,按本方案研制而成的方形自聚焦透镜样品,像差相对较小,像质较好,成像较清晰,但存在折射率最大值偏离几何中心轴的情况,而有关文献所采用的方案却不存在这样的现象。研究结果对方形自聚焦透镜的研制有一定的参考价值和指导意义。
光学制造 方形自聚焦透镜 研制方案 折射率分布 成像质量
1 重庆师范大学 初等教育学院，重庆 400700
2 西南大学 物理学院，重庆 400715
采用离子交换工艺和精密加工技术制作了方形自聚焦透镜5×5阵列，并对其成像特性进行研究。结果表明：方形自聚焦透镜阵列相对于圆形孔径阵列而言，能有效增大填充系数，提高受光面积，其多重像和综合像的像质均匀，成像质量好。分析了导致多重像偏离和综合像变形的原因，并给出解决这一问题的关键技术。
方形自聚焦透镜阵列 成像特性 多重像 综合像 square GRIN lens array imaging property replicated image synthetic image
1 重庆师范大学,初等教育学院,重庆,400700
2 西南大学,物理学院,重庆,400715
对自聚焦透镜的光斑尺寸和像差特性进行了理论分析.利用自聚焦透镜光斑测量系统对样品的出射光斑进行了扫描,测得了光斑的大小;用读数显微镜和正方形网格图分别测量了样品的球差和畸变,并对光斑的测量作了误差分析,讨论了球差与畸变、光斑和像差之间的关系.所得结果对光斑质量的改善、像差特性的研究和自聚焦透镜的评估有一定的参考价值.
自聚焦透镜 光斑尺寸 像差 光斑测量系统
1 中国地质大学,数理学院,武汉,430074
2 西南大学,光电技术研究所,重庆,400715
3 广州敏通光电科技有限公司,广州,510150
介绍了适用于液位测量的强度型非本征法布里-珀罗(F-P)腔光纤液位传感器的结构设计及其性能.实验观察到F-P腔具有良好的多周期输出特性和局部的线性特性,选用局部的1/4周期输出线性段作为线性工作区间可对液位进行高准确度、连续性测量.恰当选择敏感组件的尺寸可设计不同量程的传感器.实验结果表明,传感器测量3.5m水位时,精确度为±2 mm,最小分辨率为1 mm.
光纤传感器 法布里-珀罗腔 液位 弹性硅片
1 西南科技大学,理学院,四川绵阳,621010
2 西南大学,物理学院,重庆,400715
采用两步法研制方形自聚焦透镜元阵列(简称SSLA),即先制成方形自聚焦透镜,并对其光学特性进行测试,然后再按一定规则排成阵列,从而成功研制出SSLA,并针对它的成像情况进行了研究.SSLA的成像方式有两种:多重像和综合像.由于SSLA的综合成像应用范围比较广,尤其在光复印机和传真机中得到了很好的应用,进而重点研究其综合像.通过研究表明:SSLA不但成像质量理想,在一定程度上也能解决提高填充系数(定义为有效受光面积与总面积之比)这一难题.
微透镜阵列 方形自聚焦透镜元阵列 多重像 综合像
经过方形玻璃丝的加工、离子交换及成品的精密加工等过程，成功制出了方形自聚焦透镜．并采用聚焦成像和雅明干涉等方法对其光学特性进行测试，得出了方形自聚焦透镜本身所具有的一些特性：中心部分畸变较小，成像性能好；四个棱角内的球差较大，像质较差；折射率分布不具有旋转对称性，而是与方向和半径有关．
自聚焦透镜 方形自聚焦透镜 方形玻璃丝 聚焦法测试 GRIN lens Square GRIN lens Square glass stick Focusing method to test
