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原文传递基于数字微镜器件衍射效应的微透镜阵列制备与检测装置

专利名称：	基于数字微镜器件衍射效应的微透镜阵列制备与检测装置
摘要：	本发明公开了一种基于数字微镜器件衍射效应的微透镜阵列制备与检测装置，该装置包括紫外LED光源、氦氖激光器光源、DMD器件、扩束器、第一双凸透镜、空间滤波器、第二双凸透镜、第三双凸透镜、双色镜、显微镜物镜、三维电动平台、第四双凸透镜以及CCD相机。该装置能有效地工作在光刻胶曝光和微透镜光学性能检测两个模式；所述的计算机通过信号线分别与紫外LED光源、氦氖激光器光源、DMD器件、三维电动平台、CCD相机相连。本发明既可以实现在光刻微加工中的微透镜阵列制备，也可以实现对微透镜阵列结构的光学性能进行检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	中国科学技术大学
发明人：	方兆翔;卢荣德
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910670607.3
公开号：	CN110376128A
代理机构：	北京科迪生专利代理有限责任公司
代理人：	杨学明;顾炜
分类号：	G01N21/01(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	230026 安徽省合肥市包河区金寨路96号
主权项：	1.一种基于数字微镜器件衍射效应的微透镜阵列制备与检测装置，其特征在于：包括紫外LED光源(1)、第一双凸透镜(2)、DMD器件(3)、第二双凸透镜(4)、空间滤波器(5)、第三双凸透镜(6)、双色镜(7)、显微镜物镜(8)、三维电动平台(9)、第四双凸透镜(10)、CCD相机(11)、扩束器(12)和氦氖激光器(13)，其中：在光刻加工中，运用DMD衍射效应制备微透镜阵列的光路由紫外LED光源(1)、第一双凸透镜(2)、DMD器件(3)、第二双凸透镜(4)、空间滤波器(5)、第三双凸透镜(6)、双色镜(7)、显微镜物镜(8)和三维电动平台(9)构成；紫外LED光源(1)发出的紫外光通过第一双凸透镜(2)准直后，再投射到DMD器件(3)上；通过计算机将全白掩膜图样加载到DMD器件(3)上；光线经DMD器件(3)的选择性反射，依次经过第二双凸透镜(4)、空间滤波器(5)以及第三双凸透镜(6)后，经过双色镜(7)和显微镜物镜(8)直接投射到三维电动平台(9)上，对已处理的光刻胶进行曝光；微透镜阵列检测光路由氦氖激光器(13)、扩束器(12)、三维电动平台(9)、显微镜物镜(8)、双色镜(7)、第四双凸透镜(10)和CCD相机(11)构成，扩束器(12)由双凸透镜组成，扩束比为2；由氦氖激光器(13)发出的激光通过扩束器(12)准直扩束后，经过双色镜(7)和显微镜物镜(8)入射到待检测区域的微透镜阵列上；光线透过微透镜阵列后，经过第四双凸透镜(10)聚焦后成像到CCD相机(11)中，接收并采集焦面能量分布数据，利用计算机的数据采集和收集系统进行处理；将样品放置在三维电动平台(9)上，在计算机控制下，样品随着三维电动平台(9)进行三维移动；所述计算机的输入端通过信号线分别与所述紫外LED光源(1)、DMD器件(3)、三维电动平台(9)、CCD相机(11)和氦氖激光器(13)相连；所述计算机设计的全白掩膜图样通过数据线加载到DMD器件(3)上；所述计算机可通过信号采集系统采集并存储CCD相机(11)所产生的时序图像序列。 2.根据权利要求1所述的一种基于数字微镜器件衍射效应的微透镜阵列制备与检测装置，其特征在于：计算机生成的数字掩膜图形通过DMD投影到涂有光刻胶的基片上，再经过对基片进行曝光；检测微透镜阵列的光学性能指的是对其衍射效率进行测试，因为它与微透镜光学质量的直接相关，对光学衍射效率进行直接法测量，可通过计算机和三维电动平台的控制以实现两种模式的切换；所述运用DMD衍射效应制备微透镜光路的切换需通过计算机移动三维电动平台(9)至合适位置，加载全白掩膜图样到DMD(3)器件，打开紫外激光器光源(1)，并投射光线到DMD器件(3)上，此时该装置工作在微透镜阵列的制备模式；所述微透镜阵列的光学性能检测光路切换需通过计算机启动三维电动平台(9)并移动到合适位置，打开CCD相机(11)，打开氦氖激光器(13)，激光经过扩束器(12)准直扩束后入射到待测试的微透镜阵列，调整三维电动平台(9)的位置，使待测试区域的微透镜后焦面在CCD(11)相机的输出像面上，完成光电转换，拍摄并记录下微透镜的焦平面光强分布，然后由计算机的图像采集系统将光学信号转换为相应的数字信号，并对数据进行处理，此时该装置工作在微透镜光学性能的检测模式。 3.根据权利要求1所述的一种基于数字微镜器件衍射效应的微透镜阵列制备与检测装置，其特征在于：采用实时可控的DMD器件生成的虚拟数字图像替代了传统光刻工艺中的掩膜板，具有修改便捷优点；其次，能充分利用DMD自身的衍射效应，精确控制光刻胶的光致固化行为。
所属类别：	发明专利