基于電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物流變成形微透鏡陣列制造技術(shù)研究.pdf

1、隨著微光電機(jī)械系統(tǒng)的快速發(fā)展，對(duì)光學(xué)元件小型化的發(fā)展提出了新的要求。傳統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足日趨微型化系統(tǒng)發(fā)展的要求。小尺寸、高密度的微透鏡陣列元部件的發(fā)展為體積小、重量輕、集成化程度高的微機(jī)電系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸、檢測(cè)提供了技術(shù)支持與保障。陣列化的微透鏡陣列可以在很小的尺寸范圍內(nèi)，將同一個(gè)信號(hào)陣列化分成許多份，使得信號(hào)在微尺度范圍內(nèi)放大和采集成為可能。透鏡作為微光學(xué)系統(tǒng)中最重要的元部件之一，它的小型化、陣列化則成為微光學(xué)電機(jī)械系統(tǒng)發(fā)展過

2、程中的重要研究方向。
　　本論文依托國(guó)家“973”項(xiàng)目“納米結(jié)構(gòu)的外電場(chǎng)誘導(dǎo)流變成形規(guī)律與控制”，提出了一種具有高精度的新型的微透鏡陣列制作方法，電場(chǎng)誘導(dǎo)法聚合物流變成形法微透鏡陣列技術(shù)，并對(duì)其成形理論機(jī)理和工藝方法進(jìn)行了深入研究。主要工作如下:
　　(1)對(duì)聚合物薄膜在電場(chǎng)圖形化調(diào)制作用下的流變成形基本理論進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析;通過對(duì)聚合物流變過程中的動(dòng)力學(xué)機(jī)理進(jìn)行理論推導(dǎo)，建立了電場(chǎng)誘導(dǎo)聚合物薄膜流變模型，為實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用電場(chǎng)誘導(dǎo)

3、法制作微透鏡陣列提供理論基礎(chǔ)。
　　(2)應(yīng)用多物理場(chǎng)有限元分析軟件—COMSOLMultiphysics，建立了電場(chǎng)誘導(dǎo)法制作微透鏡陣列的仿真分析模型，并對(duì)影響其成形的參數(shù)進(jìn)行了分析。文中主要從模具結(jié)構(gòu)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)參數(shù)（如空氣間隙、電壓、聚合物薄膜厚度、聚合物介電常數(shù)及粘度等）兩方面對(duì)微透鏡陣列成形工藝進(jìn)行了模擬分析。根據(jù)仿真結(jié)果，對(duì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，為電場(chǎng)誘導(dǎo)微透鏡陣列的實(shí)驗(yàn)研究提供了重要參考。
　　(3)設(shè)計(jì)制作了直徑為