方形孔徑平面微透鏡陣列的成像特性及應用研究.pdf

1、方形孔徑平面微透鏡陣列是采用光刻離子工藝在特殊玻璃基片上制作的微透鏡陣列。這種方法制作的微透鏡掩埋在玻璃基片的表面下方，不僅避免了環(huán)境溫度和濕度的干擾，在光學性能方面也有表現(xiàn)得非常出色。與傳統(tǒng)的微透鏡陣列相比減小了透鏡元之間的間隙，大大提高了填充比率，使得光信息傳輸?shù)玫匠浞掷?。在光通信、光會聚、整形、成像等方面得到了廣泛應用。
　　方形孔徑平面微透鏡陣列與相匹配的微圖形陣列疊合會產生疊柵條紋。因此，對方形孔徑平面微透鏡陣列疊柵條

2、紋形成原理的研究，不僅可以拓展方形孔徑平面微透鏡陣列的應用范圍，也為方形孔徑平面微透鏡陣列的進一步研究提供理論依據。本文研究了方形孔徑平面微透鏡陣列對微圖形陣列的疊柵條紋的傅里葉原理。方形孔徑平面微透鏡陣列可視為正交的二維柵格線簇，以一維光柵疊柵條紋形成的傅里葉變換原理為基礎，推導了方形孔徑平面微透鏡陣列二維疊柵條紋的傅里葉理論解析式，對低頻（1，-1）級疊柵條紋進行詳細討論。重點對不同夾角下疊柵條紋的周期、放大性和同步性進行研究，并采

3、用不同結構參數(shù)的二維柵格模版與微圖形陣列進行實驗研究，實驗值和理論值相吻合，研究結果為方形孔徑平面微透鏡陣列的應用研究提供理論基礎。
　　在研究方形孔徑平面微透鏡陣列的成像特性時發(fā)現(xiàn)，當單色平行光垂直入射到微透鏡陣列時，在沿光軸的特定距離觀察到與透鏡陣列相同的像，這種不用透鏡就能對物體成像的現(xiàn)象叫泰伯效應。本文從一維光柵、二維周期物體的泰伯效應出發(fā)，分析了方形孔徑平面微透鏡陣列在菲涅爾衍射區(qū)的光場分布，運用傳遞函數(shù)法討論了成像條件

4、，分別對相移分別為1，-1，±j的三種特殊成像情況進行研究，這將拓展方形孔徑平面微透鏡陣列的實際應用。
　　在應用方面，研究了微透鏡陣列對OLED外部量子效率的影響。在應用新型磷光材料后，OLED的內部量子效率已經接近100％，但僅有約20%的光能出射到空氣中，本文根據OLED基底、陽極層、有機發(fā)光層和空氣的折射率差異導致外部量子效率低，介紹了OLED出光效率低的原因及解決方法，并結合微透鏡陣列的特性，討論不同填充率和不同排列形式