光学自适应微镜的设计与制造工艺

摘要

自适应光学系统制造困难，这其中最复杂，也最具有代表性地部分是变形镜。用传统方法制作变形镜成本很高，现在出现一种值得重视的发展趋势是采用光刻和微机械技术来制作变形镜，这样可使变形镜的制作成本大幅度降低，生产效率大大提高。随着微光机电技术(MOEMS)的发展，单元尺寸为微米级的微变形镜阵列的制作已成为可能。 本文分析了用基于MOEMS的可控微镜阵列瞬时校正波前，以实现体积小、重量轻、功耗低的抗高速AO效应微光学自适应系统。设计了其中的关键单元，即自适应微反射镜阵列(AMD)，并重点对AMD的微加工工艺进行了实验研究。 第一章介绍了MEMS的主要工艺以及应用；第二章介绍了微反射镜阵列的工作原理，并根据原理制定微镜的结构和选择微镜的材料；第三章重点介绍了微镜阵列的工艺流程：先由双面抛光硅片生长SiO2膜，然后利用L-Edit进行镜面和电极的掩模设计，接着通过光刻显影、对光刻胶的反应离子束刻蚀、对SiO2的氢氟酸刻蚀、对硅基底的湿法刻蚀、溅射铝膜，最终制造出了微镜阵列。第四章利用激光数字波面干涉仪对微镜曲率的形变量作了测试，得出微镜的焦距变化范围。第五章是对于本课题的总结，提出了还需要解决的问题，并对微镜的应用前景作了简要的阐述。 最终制得了4×4的微镜阵列，每个微镜单元大小为3mm×3mm。实验测得该微反射镜工作电压仅需0～2.2V，可调焦距范围为f=∞～0.11m。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章光学自适应微镜的设计

第三章微镜制作工艺

3.1 MEMS加工制造工艺介绍

3.2微镜工艺实现方法

3.3微镜制造工艺流程的设备

3.4微镜制作

参考文献

第四章微镜测试结果和分析

第五章总结与展望

致 谢