光學塑料成型技術(shù)的微光學元件制作工藝設(shè)計.pdf

1、隨著近代光學尤其是二元光學的迅速發(fā)展，光學元件及光學儀器都發(fā)生了非常深刻而巨大的變化。光學元件開始向多臺階方向發(fā)展。近年來研制的新型光學元件—衍射光學元件也越來越廣泛地應(yīng)用在各種光學儀器中，使光學儀器及其零部件更加小型化、陣列化和集成化。
　　本文提出利用有掩模套刻技術(shù)及注射成型的方法來制作衍射光學元件。目的是尋找到一套有效的制作工藝，使衍射光學元件的制作在小型化、陣列化的基礎(chǔ)上，朝著快速化、批量化、低成本化的方向發(fā)展。
　

2、　首先利用ATUOCAD制圖軟件制作出二元光柵、菲涅耳波帶片等一些基本衍射光學元件的掩模圖，將這些圖片導(dǎo)入計算機，在鉻板上制作出光刻掩模版。然后將鉻掩模版應(yīng)用于接觸式光刻系統(tǒng)中，利用套刻技術(shù)在涂有正性光刻膠的鎳基合金基片上制作出衍射光學元件陣列，再采用電化學刻蝕對鎳基合金基片進行刻蝕，使光刻膠上的圖案轉(zhuǎn)印至鎳基合金基片上。在兩次套刻及刻蝕后即完成了母版芯模的制作。
　　復(fù)制母版是主要是采用注塑成型的方法，也嘗試了經(jīng)過改進的熱壓方法

3、。注射模具的設(shè)計及制作是采用注射成型的方法完成復(fù)制的關(guān)鍵。利用ATUOCAD制圖軟件設(shè)計出用于復(fù)制陣列圖和單個菲涅耳元件的模具圖，制作出相應(yīng)的模具，將鎳基合金基片上的衍射光學元件陣列轉(zhuǎn)印至光學塑料上。本文設(shè)計的注塑模具的主要優(yōu)點在于有利于更換芯模，在保證芯模外型尺寸相同的情況下，同一個模具，換上刻有不同圖案的芯模就可制作出各種圖案的微光學元件。
　　在光學塑料的選材上，選擇用聚碳酸酯（PC）和有機玻璃（PMMA）。PC和PMMA都