微阵列透镜制备系统及方法技术方案

本申请实施例提供了微阵列透镜制备系统及方法，该微阵列透镜制备系统，包括：基底材料；飞秒激光输出模块，用于输出飞秒激光；第一反射镜，用于改变飞秒激光光束的方向；三维精密位移平台，用于固定基底材料；控制模块，与飞秒激光输出模块和三维精密位移平台连接，用于控制飞秒激光输出模块输出飞秒激光，以及控制三维精密位移平台的移动，实现焦点对基底材料进行刻写，得到微阵列透镜。能够提高微阵列透镜制备的灵活性，降低微阵列透镜制备成本的同时提高微阵列透镜的集成度，消除传统微阵列透镜的色散和畸变现象。镜的色散和畸变现象。镜的色散和畸变现象。

【技术实现步骤摘要】
微阵列透镜制备系统及方法


[0001]本专利技术涉及微阵列透镜
，尤其涉及一种微阵列透镜制备系统及方法。

技术介绍

[0002]微阵列透镜是光通信、光信息存储装置、传感器、显示器等新一代光学系统中所需要的重要的组成要素，已广泛地应用于生活、工业、科研等各个领域。
[0003]目前，微阵列透镜制备方法多采用刻录好的模具进行整体浇注和模压成型。然而，模具浇注和模压成型的制备方法工序复杂，模具设计灵活性低、加工时间长、通用性弱且制造成本高。并且由传统方法制备得到的微阵列透镜不容易集成，存在色散和畸变的现象。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种微阵列透镜制备系统及方法，旨在提高微阵列透镜制备的灵活性，降低微阵列透镜制备成本的同时提高微阵列透镜的集成度，并有效消除微阵列透镜的色散和畸变现象。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种微阵列透镜制备系统，该系统包括：第一预设数量的基底材料；飞秒激光输出模块，用于输出准直的、能量可控的飞秒激光；第一反射镜，用于改变飞秒激光输出模块输出的飞秒激光光束的方向，使其通过聚焦模块聚焦在基底材料上，形成焦点；三维精密位移平台，用于固定基底材料，由控制模块分别控制基底材料的位置和运动轨迹；控制模块，与飞秒激光输出模块和三维精密位移平台连接，用于控制飞秒激光输出模块输出飞秒激光，以及控制三维精密位移平台的移动，实现焦点对基底材料的同时进行刻写，得到微阵列透镜。
[0006]在一实施例中，基底材料的数量大于等于2，微阵列透镜制备系统还包括：分束聚焦模块，分束聚焦模块，包括第一预设数量的分束器、第一预设数量的第二反射镜和第二预设数量的聚焦物镜；其中，第一预设数量比基底材料的数量小1，第二预设数量等于基底材料的数量；分束器，用于将第一反射镜反射的飞秒激光分成第一预设数量的光束，各束飞秒激光分别经过不同的第二反射镜和聚焦物镜后，对应分别聚焦在各第一预设数量基底材料上，形成多个横向并列分布的焦点；三维精密位移平台，用于固定基底材料，由控制模块分别控制各基底材料的位置和运动轨迹；控制模块，与飞秒激光输出模块和三维精密位移平台连接，用于控制飞秒激光输出模块输出飞秒激光，以及控制三维精密位移平台的移动，实现多个横向并列分布的焦点对各基底材料的同时进行刻写，得到多个微阵列透镜。
[0007]在一实施例中，至少两块基底材料包括石英、硅片、锗片、蓝宝石、金红石、氟化钙、氟化钡、氟化镁和硒化锌中的至少一种材料。
[0008]在一实施例中，飞秒激光输出模块包括光路中依次分布的飞秒激光光源、能量调节单元、光快门和光阑；飞秒激光光源在控制模块的控制下输出设定功率的飞秒激光；能量调节单元，用于接收飞秒激光并调整飞秒激光的功率；光快门与控制模块连接，用于控制飞秒激光光束的通断；光阑，用于调节飞秒激光光束的光斑直径大小，并对飞秒激光光束进行
低通滤波，滤除飞秒激光传输过程中激发的高频成分。
[0009]在一实施例中，能量调节单元包括依次沿光路放置的半波片和格兰棱镜；半波片，能够旋转，用于控制飞秒激光光束的透射比例，以调节格兰棱镜输出的飞秒激光的能量；格兰棱镜，用于输出飞秒激光的能量。
[0010]在一实施例中，三维精密位移平台包括精密三维电控位移台和放置在精密三维电控位移台上的多个基底材料夹具；精密三维电控位移台与控制模块连接，由控制模块进行控制和移动。
[0011]在一实施例中，多个基底材料夹具为基底材料数量的两倍，其中，两个基底材料夹具为一组，用于固定一块基底材料。
[0012]在一实施例中，控制模块用于调节飞秒激光输出模块的激光功率和重复频率参数。
[0013]在一实施例中，控制模块用于调节飞秒激光光源的泵浦功率以实现调节飞秒激光输出模块的激光输出功率和重复频率。
[0014]本申请实施例第二方面提供一种微阵列透镜制备方法，应用于如上第一方面的微阵列透镜制备系统，该方法包括：在控制模块中输入第一控制指令，以控制飞秒激光输出模块输出准直的、能量可控的飞秒激光，以及控制飞秒激光光束依次经过第一反射镜和聚焦模块后形成焦点；在控制模块中输入第二控制指令，以控制三维精密位移平台的移动，实现控制固定在三维精密位移台上的基底材料的位置和运动轨迹，以使焦点聚焦在基底材料上，对基底材料的进行刻写，得到微阵列透镜。
[0015]本申请实施例提供的微阵列透镜制备系统，包括：基底材料；飞秒激光输出模块，用于输出准直的、能量可控的飞秒激光；第一反射镜，用于改变飞秒激光输出模块输出的飞秒激光光束的方向，使其聚焦在基底材料上，形成焦点；三维精密位移平台，用于固定基底材料，由控制模块分别控制基底材料的位置和运动轨迹；控制模块，与飞秒激光输出模块和三维精密位移平台连接，用于控制飞秒激光输出模块输出飞秒激光，以及控制三维精密位移平台的移动，实现焦点对基底材料的刻写，得到微阵列透镜。能够提高微阵列透镜制备的灵活性，降低微阵列透镜制备成本的同时提高微阵列透镜的集成度。并且通过调节飞秒激光功率、重复频率等参数，可以是的微阵列透镜不同位置的折射率改变不同，从而可以消除微阵列透镜普遍存在的色散和畸变现象。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本申请一实施例提供的微阵列透镜制备系统的结构示意图；
[0018]图2为本申请实施例提供的飞秒激光输出模块的结构示意图；
[0019]图3为本申请另一实施例提供的微阵列透镜制备系统的结构示意图；
[0020]图4为本申请一实施例提供的分束聚焦模块的结构示意图；
[0021]图5为本申请实施例提供的微阵列透镜制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0024]还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0025]还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微阵列透镜制备系统，其特征在于，包括：基底材料；飞秒激光输出模块，用于输出飞秒激光；第一反射镜，用于改变飞秒激光输出模块输出的飞秒激光光束的方向，使其通过聚焦模块聚焦在所述基底材料上，形成焦点；三维精密位移平台，用于固定所述基底材料，由控制模块分别控制所述基底材料的位置和运动轨迹；控制模块，与所述飞秒激光输出模块和所述三维精密位移平台连接，用于控制所述飞秒激光输出模块输出所述飞秒激光，以及控制所述三维精密位移平台的移动，实现所述焦点对所述基底材料进行刻写，得到微阵列透镜。2.如权利要求1所述的微阵列透镜制备系统，其特征在于，所述基底材料的数量大于等于2，所述系统还包括：分束聚焦模块，所述分束聚焦模块，包括第一预设数量的分束器、第一预设数量的第二反射镜和第二预设数量的聚焦物镜；其中，第一预设数量比所述基底材料的数量小1，所述第二预设数量等于所述基底材料的数量；所述分束器，用于将所述第一反射镜反射的飞秒激光分成第一预设数量的光束，各束所述飞秒激光分别经过不同的所述第二反射镜和所述聚焦物镜后，对应分别聚焦在各所述第一预设数量基底材料上，形成多个横向并列分布的焦点；所述三维精密位移平台，用于固定所述基底材料，由控制模块分别控制各所述基底材料的位置和运动轨迹；所述控制模块，与所述飞秒激光输出模块和所述三维精密位移平台连接，用于控制所述飞秒激光输出模块输出所述飞秒激光，以及控制所述三维精密位移平台的移动，实现所述多个横向并列分布的焦点对各所述基底材料的同时进行刻写，得到多个微阵列透镜。3.如权利要求1或2所述的微阵列透镜制备系统，其特征在于，所述至少两块基底材料包括石英、硅片、锗片、蓝宝石、金红石、氟化钙、氟化钡、氟化镁和硒化锌中的至少一种材料。4.如权利要求1或2所述的微阵列透镜制备系统，其特征在于，所述飞秒激光输出模块包括光路中依次分布的飞秒激光光源、能量调节单元、光快门和光阑；所述飞秒激光光源，用于在所述控制模块的控制下输出设定功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙琦，任政企，付强，
申请(专利权)人：大格创新科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：