實(shí)時(shí)動態(tài)數(shù)字光刻技術(shù)制作微透鏡陣列的研究.pdf

1、隨著微結(jié)構(gòu)光學(xué)的發(fā)展，微結(jié)構(gòu)光學(xué)器件正向微型化、陣列化、集成化方向發(fā)展。微細(xì)加工技術(shù)的不斷提高和改進(jìn)，器件尺寸也越來越小，為微結(jié)構(gòu)光學(xué)陣列發(fā)展創(chuàng)造了條件。由于微透鏡陣列可以高速、并行地處理光信息，已被廣泛應(yīng)運(yùn)于國防、軍事、信息處理、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，其相關(guān)的設(shè)計(jì)與制作也成為人們研究的熱點(diǎn)之一。
　　微光學(xué)在設(shè)計(jì)理論和制作方法上的改進(jìn)，光刻技術(shù)也逐漸從有掩模時(shí)代發(fā)展到無掩模時(shí)代。數(shù)字化無掩模光刻技術(shù)憑借其成本低、無套刻誤差和實(shí)時(shí)、有效

2、、靈活的制作特點(diǎn)，已受到越來越多的重視。本論文基于DMD(Digital Micromirror Device)數(shù)字光刻制作系統(tǒng)，研究了一種微透鏡陣列的設(shè)計(jì)與制作的方法。其主要工作如下：
　　首先，根據(jù)目前國內(nèi)外數(shù)字光刻技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，通過對DMD芯片的深入分析，提出了一種基于DMD數(shù)字光刻技術(shù)制作微透鏡陣列的方法。
　　其次，介紹基于數(shù)字旋轉(zhuǎn)掩模和數(shù)字移動掩模的實(shí)時(shí)動態(tài)數(shù)字光刻技術(shù)。在了解標(biāo)量衍射理論設(shè)計(jì)微光學(xué)元件的基本理

3、論基礎(chǔ)上，根據(jù)相位分布函數(shù)與浮雕面形函數(shù)之間的關(guān)系設(shè)計(jì)微透鏡的數(shù)字掩模圖形。再根據(jù)基底形式和有效占空比的需要，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)微透鏡陣列的排列方式，并利用CorelDRAW繪圖軟件繪制出微透鏡陣列的數(shù)字掩模圖形。
　　最后，利用實(shí)時(shí)動態(tài)的曝光方法，利用計(jì)算機(jī)控制微透鏡陣列數(shù)字掩模圖形在曝光平面上繞各自軸心同時(shí)勻速旋轉(zhuǎn)或在垂直方向上的勻速運(yùn)動，最后在光刻膠基板上形成不同的曝光量分布，通過一次性曝光最終得到所設(shè)計(jì)的微透鏡陣列。在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)