科技成果

微纳光学器件及其应用

成果简介

    中科院光电技术研究所:

中国科学院光电技术研究所微光学研究组以国家光学工程、光电子、光通讯领域需求为背景,以系统应用为目标,自1990年开始一直致力于微光学领域研究,研究微纳米级器件及其阵列调制光学行为,可以实现微小、阵列、集成、以及波面转换等新功能,并在此基础上构成多种新型系统。在微纳光学理论与系统应用、器件设计及制作等方面取得了丰硕成果。建立起具有自主知识产权,可独立完成微纳光学器件及系统设计、加工制作、检测全过程的微光学技术平台。目前,已形成以微透镜、相位板、衍射器件为主的系列产品并接受用户定制。

(1)微透镜列阵

微透镜列阵是由通光孔径为微米-毫米量级及浮雕深度为纳米-微米量级的透镜组成的列阵,具有聚焦、成像等基本功能,单元尺寸小、集成度高,能够完成传统光学元件无法完成的功能,并能构成许多新型的光学系统,如扫描、显示、光纤耦合、光聚能成像等。采用独特的成形及面形控制技术,研制出无衍射色差,适用于宽波段系统成像和聚焦的高精度连续表面微透镜列阵。

2) 衍射光学器件

研究组可提供标准衍射器件并接受定制,实现高衍射效率、高均匀性光束变换、整形、分光及位相调制等。应用领域:激光加工、激光光束整形、激光医疗、移动智能设备、人机自然交互体感、手姿控制、三维测量、人脸识别系统等。 深入研究基于标量衍射理论的 G-S 算法、直接二元搜索法(DBS)、模拟退火算法(SA)、遗传算法(GA)、能量守恒算法及基于矢量衍射理论的积分法、微分法、模态法、耦合波法,开发出多款专业光学设计软件,可提供全局最优设计方案。深入开展高深宽比纳米结构的制备研究,成功实现大角度、复杂图形的设计、加工、制备。




技术优势

数值孔径:0.01~0.5

透镜面形:球面、抛物面、双曲面等精确控制

误差:3%

子透镜口径:20µm~4 mm

填充因子:> 98%

集成度高达:800´600/cm2

子孔径形状:四边形、六边形、圆形、矩形等

透镜材料:石英、硅、锗、硒化锌、K9、氟化钙、PMMA、PC 等

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器件口径:<100mm

器件材料:熔融石英、BK7、硅、锗、硒化锌、K9、氟化钙、蓝宝石

特征尺寸:百纳米~微米

量化台阶:多阶

衍射角度:100°

衍射效率:高

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应用市场

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知识产权

拟合作模式

合作开发,技术转让,技术入股