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无缺陷-微光学元件的检验

微光学元件被用于与照明或成像有关的许多产品中。这些成分的质量控制是具有挑战性的,因为检查必须高度准确而非侵入性。结合共焦和干涉测量技术,徕卡DCM 3D测量显微镜配备了纳米精度和超快的速度来描述这些组件,尽管事实上它们经常有抛光和弯曲的表面,很难检查。

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微光学元件的应用非常广泛。例如,在激光发射器的液晶显示器前,有一个微透镜阵列,这样在显示器的每个像素前都有一个微透镜。这使得使用经济灯成为可能,包括半导体光源,如led。另一个例子是菲涅尔透镜,用于集中强大的白光led的光。最终的设计是非常小和紧凑,但提供了高的光产量,高透明度和低功耗。因此,这些白光led是数码相机闪光灯的理想替代品。微光学还有助于提高生物医学应用的内窥镜的成像性能,或支持比较组织样本或化学物质的LOC(芯片上的实验室)系统的实现。188bet怎么注册微透镜对于将光集中到显微波导、光学耦合器(例如VCSEL)和被称为MOEMs的微系统来说是必不可少的。

平版、融合或复制

生产微光学元件的技术取决于具体的应用、所需的表面质量、所需的可靠性和这些元件的最终成本。三种最常见的生产技术是光刻、融合和复制。光刻法最初是在微电子技术中发展起来的,用于生产结构涂层或表面轮廓。用这种方法,用激光或电子束在耐光薄膜上书写3D图案,显影后,通过反应离子过程应用到衬底上。这种光刻技术适用于波导结构、微光学自由空间元件和衍射光学元件。

融合技术用于产生折射成分。它提供了高质量的结果,并且非常简单。小圆柱体是用传统的光刻方法制作的。由于熔化过程产生的表面张力,可生产出质量极高的小型平凸透镜。光刻和熔合是非常精确的方法。然而,鉴于对微透镜的需求不断增加,一些制造商使用复制技术来获得更高的数量。通常,采用模压工艺在硬玻璃上用高质量的母版制作氧化硅或环氧树脂的复制品。

图2(右):线性透镜阵列。在环氧材料上的圆柱形透镜阵列的拷贝(离子蚀刻母版)。用50x, 0.8 NA物镜,采用地形缝合方法记录数据。样品总视场0.4 × 3.18 mm,局部坡度大于30°。地形拼接因此是必要的,以描绘整个镜头组。晶状体间距1 mm,总高90µm以上。


图3:图案生成器。平均高度为700 nm,线宽从1µm到7µm不等。壁倾角为50°。测量时使用了一个100倍,0.9 NA的物镜。

188金宝搏的网址无接触、高精度测量

测量微光学元件的仪器必须满足两个重要的标准:它们必须能够实现无接触和高精度的测量。188金宝搏的网址188金宝搏的网址接触式轮廓仪不是无损的,但可以记录整个透镜的轮廓,而不考虑反射率和斜率陡度。对于具有平均高度比的表面特征或涂层下的波导,使用白光干涉测量法。然而,由于干涉仪的设计,最大可测斜率受到物镜数值孔径的限制,对于高倍倍率的物镜,数值孔径通常小于0.5。

徕卡DCM 3D双核测量显微镜使用的物镜具有高达0.95 NA的数值孔径和高光收率,即使在抛光表面上的结构也可以测量,重现性为1 nm,斜率高达70°。另一种测量完整透镜或透镜阵列的方法是地形拼接。具有高数值孔径的物镜通常也提供高放大率,这将视野缩小到几百微米。为了扩大视野,徕卡DCM 3D的软件完全自动控制一个机动舞台,并测量几个独立的地形。最后,软件再次自动生成扩展视场的最终地形,保留单视场的原始属性。

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