场致液滴面形操纵、固化—非球面透镜制造技术

    非球面透镜在现代光学设计中应用广泛,相比球面透镜,非球面透镜为光学设计提供了更多的自由度。传统制作非球面透镜的方法有模压法,研磨法,金刚石切削等,这些方法各有特点,但都需要昂贵的生产设备,成本较高。我们课题组提出基于电场力调控面形的方法,搭建了制作系统,如下图,能够低成本,高精度制作得到非球面透镜。

    初始时将SU8光刻胶放置于ITO玻璃上,由于受到表面张力作用,液滴表面自然形成球面形状。施加电场,在液滴表面产生一个非均匀的电场力分布,导致液滴变形成为非球面,通过实时检测光路记录液滴形状,如下图,并提取出液滴面形加以分析,达到设计要求时打开紫外光源固化液滴,从而得到非球面透镜。

    我们使用自行搭建的光斑测量仪,原理如下图,对制作的透镜质量进行了测量,记录下不同轴向位置处的光强分布,根据测量的三维光场分布我们可以提取出需要的信息,比如透镜的像差,焦距等。

    基于制作的液滴非球面透镜,我们课题组提出了多种应用,比如复眼透镜,对数型锥透镜,LD准直等。

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