橢圓口徑雙曲輪廓的微透鏡陣列元件用于激光準(zhǔn)直研究.pdf

1、半導(dǎo)體激光器具有體積小、重量輕、功耗低和可直接調(diào)制等優(yōu)點(diǎn)，在激光雷達(dá)、激光通信、激光泵浦、激光掃描、激光測(cè)距等方面得到了非常廣泛的應(yīng)用。由于半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得它發(fā)出的光束在垂直于結(jié)平面方向上遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角和平行于結(jié)平面方向的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角相差較大（在垂直和平行于結(jié)平面方向上的發(fā)散角大小分別在30°左右和10°左右）。所以在幾乎所有要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域中，半導(dǎo)體激光器的輸出光束都必須通過特殊的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)直。對(duì)于這種有很大發(fā)散角的準(zhǔn)直，

2、是個(gè)很棘手的難題，采用傳統(tǒng)光學(xué)手段很難完成。在這里，我們?cè)O(shè)計(jì)、制作并測(cè)試了一種由折射器件組成的微光學(xué)元件來完成這個(gè)目標(biāo)，有利于整個(gè)系統(tǒng)的微小化和集成化。
　　 本文的主要內(nèi)容如下：
　　 1、介紹了半導(dǎo)體激光器的特性，微透鏡的制作和應(yīng)用，回顧總結(jié)了傳統(tǒng)準(zhǔn)直方法，給出準(zhǔn)直設(shè)計(jì)所面臨的困難，相應(yīng)的提出微透鏡準(zhǔn)直方法。
　　 2、闡述了準(zhǔn)直微透鏡陣列設(shè)計(jì)的相關(guān)原理。針對(duì)基于幾何光學(xué)的矩陣光學(xué)和高斯光束傳輸特性的研究，為

3、微透鏡的設(shè)計(jì)作出了理論準(zhǔn)備。同時(shí)，介紹了折射微透鏡陣列的制作方法。
　　 3、運(yùn)用相關(guān)理論，設(shè)計(jì)了單片式微透鏡組成的準(zhǔn)直系統(tǒng)，提出了使用橢圓口徑雙曲輪廓的微透鏡陣列準(zhǔn)直的可能性，并設(shè)計(jì)了相關(guān)的透鏡參數(shù)。
　　 4、采用微壓印技術(shù)制作微透鏡陣列，重點(diǎn)研究了solgel感光材料制作微透鏡的方法，并制備了橢圓口徑雙曲輪廓的微透鏡陣列元件。
　　 5、對(duì)所制備的橢圓口徑雙曲輪廓的微透鏡陣列元件用于激光準(zhǔn)直的效果進(jìn)行了測(cè)量