[發明專利]一種硅透鏡陣列設計方法

在審

• 申請號: 201910265891.6
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN110221364A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 胡衛東;劉侃;夏全
• 申請（專利權）人: 合肥嘉東光學股份有限公司
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G03F1/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了硅透鏡陣列設計方法，本發明為了解決現有技術中成本高和裝配難度大的缺點，具有以下步驟：S1，選擇合適的硅陣列透鏡，S2，將S1中硅陣列透鏡原出光面磨成45°斜面，S3，根據上述S2設置有PD側，S4，根據上述S2設置有平行光線側，S5，根據上述S2設置有鏡側，S6，完成上述S1?S5步驟后，光線在此45度斜面發生全反射后偏折45°射出，硅陣列透鏡采用融熔法制備球冠形的光致抗蝕劑掩膜，用離子束刻蝕實現球冠形向硅片上轉移，各硅透鏡間距為0.25～0.75mm，硅透鏡外徑為0.2～0.7mm，硅透鏡光學面為凸球面，曲率半徑為3.5～3.7mm。本發明采用硅陣列透鏡與45°轉折棱鏡一體化設計，一個光學元件完成兩個光學元件的功能，具有降低成本和降低裝配難度的效果。

技術領域

本發明涉及光學設備技術領域，尤其涉及一種硅透鏡陣列設計方法。

背景技術

光學是物理學的重要分支學科，也是與光學工程技術相關的學科。狹義來說，光學是關于光和視見的科學，而今天常說的光學是廣義的，是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到X射線和γ射線的寬廣波段范圍內的電磁輻射的產生、傳播、接收和顯示，以及與物質相互作用的科學，著重研究的范圍是從紅外到紫外波段，它是物理學的一個重要組成部分，光學是研究光的行為和性質的物理學科，光是一種電磁波，在物理學中，電磁波由電動力學中的麥克斯韋方程組來描述，同時，光具有波粒二象性，光的粒子性則需要用量子力學來描述。

目前應用于光模塊中的硅陣列透鏡需要再配合一個45°轉折棱鏡實現光線傳輸方向的偏轉，但這樣會造成以下問題：其一，增加成本；其二，由于要保證硅陣列透鏡與45°轉折棱鏡之間的平行度，裝配難度增大。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種硅透鏡陣列設計方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種硅透鏡陣列設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，選擇合適的硅陣列透鏡。

S2，將S1中硅陣列透鏡原出光面磨成45°斜面。

S3，根據上述S2設置有PD側。

S4，根據上述S2設置有平行光線側。

S5，根據上述S2設置有鏡側。

S6，完成上述S1-S5步驟后，光線在此所述45度斜面發生全反射后偏折45°射出。

所述硅陣列透鏡采用融熔法制備球冠形的光致抗蝕劑掩膜，用離子束刻蝕實現球冠形向硅片上轉移，有效地在較低襯底溫度下(低于 200℃)制備出了硅微透鏡陣列，通過掃描電子顯微鏡(SEM) 和表面探針實驗證實了微透鏡為球冠形。

各所述硅透鏡間距為0.25～0.75mm。

所述硅透鏡外徑為0.2～0.7m。

所述硅透鏡光學面為凸球面。

所述曲率半徑為3.5～3.7mm。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明采用硅陣列透鏡與45°轉折棱鏡一體化設計，即用一個光學元件完成兩個光學元件的功能，具有較強的降低成本的目的。

本發明通過硅陣列透鏡與45°轉折棱鏡一體化設計，在實際的裝配中避免了光模塊中的硅陣列透鏡需要再配合一個45°轉折棱鏡實現光線傳輸方向的偏轉的缺點，具有實際降低裝配難度的效果。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的結構示意圖。

具體實施方式