红外玻璃光学元件模压技术研究

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模压技术是一种高效制备超精密复杂面形光学元件的技术,用它代替传统制备非球面透镜或衍射透镜等光学元件的材料去除工艺,不仅能降低复杂工艺的成本,减小因材料去除造成的浪费,还能实现大批量生产。而红外玻璃属于一种非晶态材料,作为模压材料十分合适,因此对红外玻璃光学元件的模压技术,受到越来越多的关注。本文主要内容,首先利用ZEMAX光学软件设计出折/衍红外光学系统,并对该系统中衍射元件的衍射面进行了仿真及加工;其次完成模压所需的模具。本文研究表明:1.设计了折/衍红外光学系统,通过分析点列图,得出均方根值的最大值为15.159μm,小于一个像元尺寸;在381p/mm处,光学传递函数为0.13,接近衍射极限。全视场的光学传递函数均大于0.1。2.研究了二氧化硅在腐蚀液中的腐蚀速率、表面粗糙度及腐蚀深度随着NH4F配比、HF配比及腐蚀液温度的变化规律。通过改变腐蚀液配比和腐蚀温度等条件,从腐蚀速率及表面形貌等方面进行了比较和分析,确定不同条件下二氧化硅的腐蚀速率,以及腐蚀条件对二氧化硅表面粗糙度及表面深度的影响。3.通过光刻技术和湿法腐蚀工艺,将图案转移到二氧化硅模具上。并对图案进行了检测,测得的图案,在0.9×0.9mm范围内模具腐蚀平均精度为74%。
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