CN110221364A - 一种硅透镜阵列设计方法 - Google Patents

一种硅透镜阵列设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110221364A
CN110221364A CN201910265891.6A CN201910265891A CN110221364A CN 110221364 A CN110221364 A CN 110221364A CN 201910265891 A CN201910265891 A CN 201910265891A CN 110221364 A CN110221364 A CN 110221364A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon
lens
mentioned
design methodology
array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910265891.6A
Other languages
English (en)
Inventor
胡卫东
刘侃
夏全
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Jiadong Phenix Optical Co Ltd
Original Assignee
Hefei Jiadong Phenix Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Jiadong Phenix Optical Co Ltd filed Critical Hefei Jiadong Phenix Optical Co Ltd
Priority to CN201910265891.6A priority Critical patent/CN110221364A/zh
Publication of CN110221364A publication Critical patent/CN110221364A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
    • G02B3/0018—Reflow, i.e. characterized by the step of melting microstructures to form curved surfaces, e.g. manufacturing of moulds and surfaces for transfer etching
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
    • G02B3/0025—Machining, e.g. grinding, polishing, diamond turning, manufacturing of mould parts
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
    • G03F1/56—Organic absorbers, e.g. of photo-resists

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

本发明公开了硅透镜阵列设计方法，本发明为了解决现有技术中成本高和装配难度大的缺点，具有以下步骤：S1，选择合适的硅阵列透镜，S2，将S1中硅阵列透镜原出光面磨成45°斜面，S3，根据上述S2设置有PD侧，S4，根据上述S2设置有平行光线侧，S5，根据上述S2设置有镜侧，S6，完成上述S1‑S5步骤后，光线在此45度斜面发生全反射后偏折45°射出，硅阵列透镜采用融熔法制备球冠形的光致抗蚀剂掩膜，用离子束刻蚀实现球冠形向硅片上转移，各硅透镜间距为0.25～0.75mm，硅透镜外径为0.2～0.7mm，硅透镜光学面为凸球面，曲率半径为3.5～3.7mm。本发明采用硅阵列透镜与45°转折棱镜一体化设计，一个光学元件完成两个光学元件的功能，具有降低成本和降低装配难度的效果。

Description

一种硅透镜阵列设计方法
技术领域
本发明涉及光学设备技术领域，尤其涉及一种硅透镜阵列设计方法。
背景技术
光学是物理学的重要分支学科，也是与光学工程技术相关的学科。狭义来说，光学是关于光和视见的科学，而今天常说的光学是广义的，是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到X射线和γ射线的宽广波段范围内的电磁辐射的产生、传播、接收和显示，以及与物质相互作用的科学，着重研究的范围是从红外到紫外波段，它是物理学的一个重要组成部分，光学是研究光的行为和性质的物理学科，光是一种电磁波，在物理学中，电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组来描述，同时，光具有波粒二象性，光的粒子性则需要用量子力学来描述。
目前应用于光模块中的硅阵列透镜需要再配合一个45°转折棱镜实现光线传输方向的偏转，但这样会造成以下问题：其一，增加成本；其二，由于要保证硅阵列透镜与45°转折棱镜之间的平行度，装配难度增大。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种硅透镜阵列设计方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种硅透镜阵列设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，选择合适的硅阵列透镜。
S2，将S1中硅阵列透镜原出光面磨成45°斜面。
S3，根据上述S2设置有PD侧。
S4，根据上述S2设置有平行光线侧。
S5，根据上述S2设置有镜侧。
S6，完成上述S1-S5步骤后，光线在此所述45度斜面发生全反射后偏折45°射出。
所述硅阵列透镜采用融熔法制备球冠形的光致抗蚀剂掩膜，用离子束刻蚀实现球冠形向硅片上转移，有效地在较低衬底温度下(低于 200℃)制备出了硅微透镜阵列，通过扫描电子显微镜(SEM) 和表面探针实验证实了微透镜为球冠形。
各所述硅透镜间距为0.25～0.75mm。
所述硅透镜外径为0.2～0.7m。
所述硅透镜光学面为凸球面。
所述曲率半径为3.5～3.7mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用硅阵列透镜与45°转折棱镜一体化设计，即用一个光学元件完成两个光学元件的功能，具有较强的降低成本的目的。
本发明通过硅阵列透镜与45°转折棱镜一体化设计，在实际的装配中避免了光模块中的硅阵列透镜需要再配合一个45°转折棱镜实现光线传输方向的偏转的缺点，具有实际降低装配难度的效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
一种硅透镜阵列设计方法，包括以下步骤：
S1，选择合适的硅阵列透镜。
S2，将S1中硅阵列透镜原出光面磨成45°斜面。
S3，根据上述S2设置有PD侧。
S4，根据上述S2设置有平行光线侧。
S5，根据上述S2设置有镜侧。
S6，完成上述S1-S5步骤后，光线在此45度斜面发生全反射后偏折45°射出。
硅阵列透镜采用融熔法制备球冠形的光致抗蚀剂掩膜，用离子束刻蚀实现球冠形向硅片上转移，有效地在较低衬底温度下(低于20 0℃)制备出了硅微透镜阵列，通过扫描电子显微镜(SEM)和表面探针实验证实了微透镜为球冠形。
各硅透镜间距为0.25～0.75mm。
硅透镜外径为0.2～0.7m。
硅透镜光学面为凸球面。
曲率半径为3.5～3.7mm。
实施例1：
S1，选择合适的硅阵列透镜。
S2，硅阵列透镜不经过斜面打磨处理。
S3，再配合一个45度转折棱镜，
S4，通过安装调试。
硅阵列透镜采用融熔法制备球冠形的光致抗蚀剂掩膜，用离子束刻蚀实现球冠形向硅片上转移，有效地在较低衬底温度下(低于20 0℃)制备出了硅微透镜阵列，通过扫描电子显微镜(SEM)和表面探针实验证实了微透镜为球冠形。
各硅透镜间距为0.25～0.75mm。
硅透镜外径为0.2～0.7m。
硅透镜光学面为凸球面。
曲率半径为3.5～3.7mm。
实施例结论：上述步骤采用了硅阵列透镜和45度转折棱镜两块镜片，从成本消耗上居高不下，同时光学仪器是精密设备，在实际的将由于要保证硅阵列透镜与45°转折棱镜之间的平行度，二者进行对焦和调试就花费了大量的时间，最终所得仪器的精密度也不佳。
实施例2：
S1，选择合适的硅阵列透镜。
S2，将S1中硅阵列透镜原出光面磨成45°斜面。
S3，根据上述S2设置有PD侧。
S4，根据上述S2设置有平行光线侧。
S5，根据上述S2设置有镜侧。
S6，完成上述S1-S5步骤后，光线在此45度斜面发生全反射后偏折45°射出。
硅阵列透镜采用融熔法制备球冠形的光致抗蚀剂掩膜，用离子束刻蚀实现球冠形向硅片上转移，有效地在较低衬底温度下(低于20 0℃)制备出了硅微透镜阵列，通过扫描电子显微镜(SEM)和表面探针实验证实了微透镜为球冠形。
各硅透镜间距为0.25～0.75mm。
硅透镜外径为0.2～0.7m。
硅透镜光学面为凸球面。
曲率半径为3.5～3.7mm。
如图1-2所示：
硅阵列透镜经过打磨包括有PD侧、平行光线侧和镜侧，通过光线从平行光线侧射入，再经过镜侧反射最后经过PD侧射出，完整的完成了一个光学元件完成两个光学元件的功能。
实施例结论：本发明采用硅阵列透镜与45°转折棱镜一体化设计，即用一个光学元件完成两个光学元件的功能，在实际的使用中包括安装调试时间和成本控制方面均表现的较为出色。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种硅透镜阵列设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，选择合适的硅阵列透镜。
S2，将S1中硅阵列透镜原出光面磨成45°斜面。
S3，根据上述S2设置有PD侧。
S4，根据上述S2设置有平行光线侧。
S5，根据上述S2设置有镜侧。
S6，完成上述S1-S5步骤后，光线在此所述45度斜面发生全反射后偏折45°射出。
2.根据权利要求1所述的一种硅透镜阵列设计方法，其特征在于，所述硅阵列透镜采用融熔法制备球冠形的光致抗蚀剂掩膜，用离子束刻蚀实现球冠形向硅片上转移，有效地在较低衬底温度下(低于200℃)制备出了硅微透镜阵列，通过扫描电子显微镜(SEM)和表面探针实验证实了微透镜为球冠形。
3.根据权利要求1所述的一种硅透镜阵列设计方法，其特征在于，各所述硅透镜间距为0.25～0.75mm。
4.根据权利要求1所述的一种硅透镜阵列设计方法，其特征在于，所述硅透镜外径为0.2～0.7m。
5.根据权利要求1所述的一种硅透镜阵列设计方法，其特征在于，所述硅透镜光学面为凸球面。
6.根据权利要求1所述的一种硅透镜阵列设计方法，其特征在于，所述曲率半径为3.5～3.7mm。
CN201910265891.6A 2019-04-03 2019-04-03 一种硅透镜阵列设计方法 Pending CN110221364A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910265891.6A CN110221364A (zh) 2019-04-03 2019-04-03 一种硅透镜阵列设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910265891.6A CN110221364A (zh) 2019-04-03 2019-04-03 一种硅透镜阵列设计方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110221364A true CN110221364A (zh) 2019-09-10

Family

ID=67822497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910265891.6A Pending CN110221364A (zh) 2019-04-03 2019-04-03 一种硅透镜阵列设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110221364A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1492245A (zh) * 2002-10-21 2004-04-28 重庆科业光电有限公司 长波平面型光电探测器微型球透镜制作方法
CN1820215A (zh) * 2003-07-10 2006-08-16 欧姆龙株式会社 光路转换型光学耦合元件
CN103852831A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 透镜单元及光纤耦合连接器
CN104238027A (zh) * 2014-09-11 2014-12-24 武汉电信器件有限公司 分光透镜阵列元件
CN206725818U (zh) * 2017-04-28 2017-12-08 武汉华工正源光子技术有限公司 用于cxp光模块的光学组件

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1492245A (zh) * 2002-10-21 2004-04-28 重庆科业光电有限公司 长波平面型光电探测器微型球透镜制作方法
CN1820215A (zh) * 2003-07-10 2006-08-16 欧姆龙株式会社 光路转换型光学耦合元件
CN103852831A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 透镜单元及光纤耦合连接器
CN104238027A (zh) * 2014-09-11 2014-12-24 武汉电信器件有限公司 分光透镜阵列元件
CN206725818U (zh) * 2017-04-28 2017-12-08 武汉华工正源光子技术有限公司 用于cxp光模块的光学组件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5068271B2 (ja) マイクロリソグラフィ照明システム、及びこの種の照明システムを含む投影露光装置
KR101457476B1 (ko) 횡전계방식 액티브매트릭스 액정표시장치와 그 제조방법
CN110023819A (zh) 用于高分辨率数字显示的方法和***
CN103728848B (zh) 位置检测装置、曝光装置及曝光方法
US6448568B1 (en) Electron beam column using high numerical aperture photocathode source illumination
US11085884B2 (en) Defect inspection method and apparatus using micro lens matrix
CN104272427B (zh) 具有对准传感器和射束测量传感器的带电粒子光刻***
US7715099B2 (en) Optical birefringence coronagraph
CA2740510C (en) Laser light source device
WO2021169405A1 (zh) 一种多向衍射扩展光波导镜片及增强现实显示装置
KR0164647B1 (ko) 투영노광장치 및 이를 이용한 디바이스제조방법
CN102037371A (zh) 使用前侧照射增强显示面板的缺陷检测
US20160172151A1 (en) Apparatus and methods for aberration correction in electron beam based system
KR20090067042A (ko) 레이저 방사선 셰이핑 장치
CN110221364A (zh) 一种硅透镜阵列设计方法
CN109799609B (zh) 一种光纤扫描器及投影设备
CN106154633A (zh) 显示面板、显示装置及显示面板的制造方法
Cairns et al. Preliminary studies of radiation coupling between remote soft X-ray laser amplifiers
CN102681170A (zh) 一种制作阵列部分环带光子筛匀光器的方法
CN114721076A (zh) 视场控制装置的制造方法
CN102023389A (zh) 阵列部分环带光子筛匀光器及其制作方法
Holz et al. Testing binary optics: accurate high-precision efficiency measurements of microlens arrays in the visible
Sidick et al. Studies of the effects of optical system errors on the HCIT contrast performance
Jolivet Development and exploitation of an infrared coronagraphic test bench for vortex phase mask performance assessment
CN114779373B (zh) 光功率分束器及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190910

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication