1 长江师范学院微纳光电器件与智能感知系统重点实验室，重庆 408100
2 长春理工大学光电工程学院，吉林 长春 130022
3 中国科学院重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成研究中心，重庆 400714
4 珠海迈时光电科技有限公司，广东 珠海 519060
针对传统微透镜面形测试光路复杂和效率不高的问题，提出了一种基于微透镜远场光斑高效提取环带状面形误差峰谷（PV）值的方法。基于几何光学原理，计算了不同环带误差形成的光斑的分界线位置；建立了环带误差的三维模型，通过仿真不同误差模型下的远场光斑，获得了分界线内外光强比值和环带误差值的对应关系；最后利用微纳加工技术制备出不同环带误差的微透镜阵列，搭建测试光路，通过测试获得了不同环带误差下的光斑能量分布，通过模型计算获得的微透镜环带状面形误差PV值与干涉仪测试结果一致。
光学器件 微透镜 远场光斑 环带状面形误差 光斑能量比
1 长春理工大学光电工程学院，吉林 长春 130022
2 长江师范学院微纳光电器件与智能感知系统重点实验室，重庆 408100
3 中国科学院重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成研究中心，重庆 400714
4 珠海迈时光电科技有限公司，广东 珠海 519060
为分析车床加工百微米级口径微柱透镜时遗留周期性刀纹产生的杂散光影响，构建了周期结构模型，分析了表面周期性纹理结构对衍射杂散光的影响。利用傅里叶光学理论建立了该结构的衍射理论模型，计算了在不同深度下的衍射光场强度分布规律，所获得的理论结果与商业光学软件VirtualLab的物理光学仿真和实验测试结果基本一致，实现了对理论模型的理论与实验验证，为进一步解决该类光学器件中周期性加工刀纹产生的衍射杂散光问题提供了理论依据，对微柱透镜的高精度加工具有指导意义。
衍射 周期性纹理 微柱透镜 傅里叶光学 杂散光
上海微电子装备(集团)股份有限公司, 上海 201203
为了比较分析纳秒激光和皮秒激光剥离微型发光二极管(micro-LED)时AlN上GaN的热传导效果, 采用了改进的实时紫外光吸收和热传导的激光剥离理论模型进行计算分析的方法, 取得了在不同的激光波长、激光脉冲宽度、激光能量密度下的紫外波段光辐照时和停止辐照后GaN材料热场分布等数据, 并获得了适合micro-LED器件剥离的所用纳秒激光和皮秒激光的阈值条件。结果表明, 激光脉宽、激光波长、激光能量密度是实现激光剥离工艺的关键因素; 较适合的激光波长为209 nm~365 nm的紫外波段; 皮秒激光的剥离效果优于纳米激光, 且激光的脉冲宽度越短, 激光的波长越短, 剥离所需激光脉冲阈值能量也越低, 则对LED芯片区域的热影响也越小。该研究可为开发新型激光剥离设备和相关工艺应用提供重要参考。
激光技术 激光剥离 仿真 微型发光二极管 皮秒激光 laser technique laser lift-off simulation micro-LED picosecond laser
Author Affiliations
Abstract
1 Electronic Information School, Wuhan University, Wuhan 430072, China
2 Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology, Chinese Academy of Sciences, Chongqing 400714, China
3 Peng Cheng Laboratory, Shenzhen 518055, China
4 Wuhan Institute of Quantum Technology, Wuhan 430206, China
For a conventional cascaded metasurface, the combination channel and each single channel are mutually dependent because the phase modulation of a cascaded metasurface is the sum of each single one. Here we propose a cascaded metasurface that can independently encode information into multiple channels. Based on the orientation degeneracy of anisotropic metasurfaces, each single metasurface can produce a quick-response (QR) image in the near field, governed by the Malus law, while the combined channel can produce a holographic image in the far field, governed by geometric phase. The independent and physically separated trichannel design makes information encryption safer.
cascaded metasurfaces optical encryption holography nanoprinting Chinese Optics Letters
2023, 21(2): 020003
红外与激光工程
2022, 51(7): 20210688
1 华中光电技术研究所-武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉430074
2 长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春 130022
3 中国科学院重庆绿色智能技术研究院, 重庆 400700
仿生蛾眼是一种具有抗反增透效果的微纳米结构, 该结构采用化学沉银方法制作了随机分布的双面仿生蛾眼抗反射纳米结构透镜, 平均透射率在97%以上。分析了相同参数组合条件下周期蛾眼结构和随机蛾眼结构的透射率情况, 得出在设计波段内, 随机蛾眼结构透射率优于周期结构的结论。采用蛾眼透镜进行相关参数的计算, 利用CODE V平台设计了一款全蛾眼成像镜头。该蛾眼系统焦距为25.5 mm, F数为5, 视场角13°, 光谱范围400～700 nm。经过成像对比试验显示, 蛾眼镜头相比常规镀膜镜头而言, 对鬼像、边缘眩光等杂散光具有很好的抑制作用。
蛾眼抗反射结构 微纳加工 光学设计 杂散光抑制 moth-eye anti-reflective structure micro-nano fabrication optical design stray light suppression 红外与激光工程
2019, 48(1): 0118004
1 长春理工大学光电工程学院，吉林 长春 130022
2 中国科学院重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成研究中心，重庆 400714
为解决石英非球面微透镜阵列加工所面临的工艺可控性差且面型精度不高这两大难点，提出了一种基于车削掩模刻蚀的石英玻璃元件制作方法。该方法主要使用了单点金刚石车削加工技术与反应离子刻蚀技术，研究了掩模材料车削及刻蚀性能，并利用实验优选出掩模材料，最后进行了面积为5 mm×5 mm石英玻璃非球面微透镜阵列的制备。通过实验结果与预期参数进行对比，分析表明，该方法制作的石英玻璃元件误差均方根为1.155 nm，面型精度误差0.47%。
掩模 石英玻璃 非球面微透镜阵列 金刚石车削 反应离子刻蚀 mask quartz glass aspheric microlens array SPDT RIE
1 长春理工大学 光电工程学院, 长春 130022
2 中国科学院 重庆绿色智能技术研究院 集成光电技术研究中心, 重庆 400714
3 军械工程学院 电子与光学工程系, 石家庄 050003
为了实现半导体激光器快轴准直柱透镜加工公差的快速、准确制定，在快轴光束准直理论分析的基础上，采用几何光学的方法建立了多参数加工公差理论模型。该模型以各个结构参数的极限偏差值作为公差初始值，以实际的加工精度作为边界条件，并根据具体的准直设计要求进行优化，实现各个参数公差的合理、快速分配。针对常见的TO-MOUNT型号中的一款快轴发散角为36°的半导体激光器设计了快轴准直柱透镜，利用该理论模型实现快轴准直柱透镜加工公差的快速制定，引入该公差后的ZEMAX仿真结果符合准直设计要求，且仿真的出射光束发散角与理论计算结果仅有1.1%的误差。
半导体激光器 准直柱透镜 几何光学 公差分析 极限偏差值 semiconductor laser collimation cylindrical lens geometrical optics tolerance analysis limit deviation 强激光与粒子束
2015, 27(11): 111003
1 电子科技大学物理电子学院， 四川 成都 610054
2 重庆绿色智能技术研究院, 重庆 401122
柔性透明电极因其轻便、柔性、低成本等特点备受广大研究者的关注，在平板显示器、太阳能电池、触控面板等光电器件中具有很好的应用前景。采用光刻方法制备的银网格透明电极在可见光范围内(400～800 nm)的透射率大于90.48%、方块电阻可低至4.1 Ω/sq，且该透明电极具有很高的光导比σDC/σOP和良好的柔性，经过1000次弯曲，其方块电阻仅增加11.8%。进一步采用丝网印刷技术将金属网格应用于4 inch(1 inch=2.54 cm)柔性电阻触摸屏，验证了该透明电极在大面积的均匀性与可靠性。
材料 透明电极 柔性电阻触摸屏 金属网格 光刻 丝网印刷 中国激光
2014, 41(s1): s106001
1 中国科学院光电技术研究所，成都 610209
2 中国科学院研究生院，北京 100039
本文分析了微透镜列阵衍射效应的影响因素，推导出了微透镜焦平面上光强分布的解析表达式，对菲涅尔数评价衍射效应的物理含义给予了合理的解释。并利用ZEMAX 软件对微透镜列阵进行仿真，基于惠更斯子波直接积分的算法计算得到了微透镜列阵焦平面上的光场强度分布。通过比较不同条件下所得到的计算结果，验证了以菲涅尔数作为微透镜列阵衍射效应评价依据的的合理性，同时验证了以菲涅尔数判断焦斑间串扰的可行性。
微透镜列阵 衍射效应 焦斑 串扰 菲涅尔数 microlens array diffraction effect focal spot disturbance Fresnel number
