1 长春理工大学 理学院 高功率半导体激光国家重点实验室, 长春 130022
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 江苏 苏州 215123
针对光学倒锥窄尖的制备工艺困难的问题，通过特殊设计掩膜版，利用步进式光刻机，经过一次步进，对光刻胶进行两次连续的图案化处理，突破紫外光刻机的分辨率极限，制备出尖端接近50 nm的倒锥结构图案.再对光刻胶进行回流处理，解决其分层的问题，保证了结构侧壁的光滑度及尖端的完整性.在深硅刻蚀工艺中，通过对刻蚀中各气体组分进行调整，改善了锥形结构表面形貌，使结构的均匀性和完整性得到提升.最终得到了适用于层间耦合的尖端接近50 nm的光学倒锥.
光学倒锥 层间耦合 步进式光刻 光刻胶回流 刻蚀工艺 Optical inverted taper Interlayer coupling Step lithography Photoresist reflow Etching process 光子学报
2019, 48(12): 1223003
1 中国科学院上海技术物理研究所中国科学院红外成像材料与器件重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了进一步提高入射到光敏元上的光能,针对光刻胶热熔法制备的微透镜的非球面面形,提出了一种结合有限元光线追迹和拉格朗日乘子法的设计方法。给定焦距,用该算法可以自动计算出所需的微透镜面形。为了验证算法的精度,对圆形孔径的焦斑均方根半径进行了模拟和理论计算,二者较为吻合。对三次有限元光线追迹的点列图误差进行了估计。计算了会聚到320 pixel×256 pixel背照射紫外焦平面探测器光敏元上的能量集中度,比较了具有不同圆角半径的方形孔径蓝宝石微透镜的效率。结果表明,具有6 μm圆角半径的方形孔径微透镜的能量集中度较高,为96%。
几何光学 光刻胶热熔 有限元 光线追迹 微透镜阵列 非球面
重庆大学 光电学院 光电技术与系统教育部重点实验室,重庆 400044
为了满足轻量化、微型化和大视场的要求,提出了一种焦距递减的多聚焦人工复眼,子眼以同心圆排布,同一同心圆上的子眼具有相同的焦距,从内到外焦距递减.采用光刻胶回流法制作该曲面人工复眼,通过光刻胶的用量与掩膜的设计将每个子眼的焦距控制在一个特定的范围,从而使所有的子眼能在同一平面聚焦.为了防止微透镜图形的破坏,采用了负压成型技术,制作了聚二甲基硅氧烷腔室用以在注胶时排除异物与空气.透镜材料Norland81具有良好的光学性能,且曝光时间比Norland61要快3至5倍.利用ZEMAX建立复眼模型并进行了模拟仿真,光线追迹结果表明该模型即使在大视场下也能获得清晰像点.
应用光学 复眼 光刻胶回流法 微透镜阵列 多通道成像 微光学器件 光刻胶加工 大视场 光学设计与制造 Applied optics Compound eye Photoresist reflow Microlens array Multiple imaging Micro-optical devices photoresist fabrication Large field of view Optical design and fabrication 光子学报
2015, 44(10): 1022002
