摘要：在平面光学元件加工和应用中,采用真空吸附方式进行装载,具有快速、稳定的优势,而真空吸附对平面光学元件的面形影响不可忽视。基于有限元分析方法,针对功能窗口限制、倒立装载等特殊需求,对真空吸盘气道进行优化设计,并通过实验对真空吸盘的实际效果进行分析。实验结果表明,在吸盘不锁紧状态下吸附,平面光学元件在中心Ф10 mm、Ф20 mm和Ф40 mm范围内,面形PV分别为1.2 nm、5.1 nm和20.8 nm。在此基础上,论文进一步分析了装载平台平整度、吸盘装载方式和吸盘锁紧力对吸附结果的影响,结果表明:平面光学元件吸面型随着装载平台平整度的提升而提升;装载平台平整度2μm条件下,采用四螺钉、2.5 N·m扭矩进行边沿固定,吸附效果达到最好,在中心Ф10 mm、Ф20 mm和Ф40 mm范围内,面形PV平均值分别为7.8 nm、27.7 nm和114.2 nm,装载重复性标准差为0.93 nm、3.2 nm和10.6 nm。

摘要：作为波的本性之一,衍射是现代物理学的重要研究内容.衍射导致自由空间中波的能量不能被无限小地聚集,从而为成像、光刻、光存储、光波导等技术设定了一个原理性的障碍——衍射极限.对于电磁波和光波而言,尽管通过提高介质的折射率可以压缩衍射效应,但由于自然界中材料的折射率有限,该方法存在很大限制.近年来,随着表面等离子体光学的兴起,表面等离子体在超越传统衍射极限方面的能力和应用前景受到了学术界的关注.本文从亚波长电磁学的角度出发,介绍衍射极限研究的历史,综述了突破衍射极限的理论方法.首先,利用金属介质表面等离子体激元的短波长特性,可将等效波长压缩一个数量级以上,在纳米尺度实现光波的聚焦或定向传输;更进一步,通过人为设计超构材料和超构表面,利用结构化金属和介质中的局域谐振、耦合等特殊电磁响应,可实现亚波长局域相位调制、超宽带色散调控、近完美吸收、光子自旋轨道耦合等,从而突破传统理论的诸多局限,为下一代电磁学和光学功能器件奠定重要基础.

摘要：本文针对空间光学系统轻型特点，设计了一个二元光学折／衍混合红外反射式望远系统。采用了离轴式格里高利（Ｇｒｅｇｏｒｉａｎ）结构形式，消除了望远系统中的中心遮拦问题。用衍射光学元件校正系统象差，使反射面为球面，二元光学表面尺寸比施密特（Ｓｃｈｍｉｄｔ）校正板（位于入瞳处）缩小于３～４倍，光学设计运用ＯＳＬＯ软件，光学系统的通光孔径φ＝１２０ｍｍ，焦距ｆ＝－１０００ｍｍ，波长λ＝４．３μｍ，视场２ω＝２°×６°（子午×弧矢），分辨率Ｒｅｓ＝０．０５ｍｍ，ＭＴＦ≥０．４（空间频率ｆｒｅ≤１０ｃ１／ｍｍ）。

摘要：在详细分析用斑点成像消除目标图像中随机扰动影响的基础上,提出了在有像差光学系统中,应用斑点成像消除图像中像差影响的方法。通过在光学系统的光路中引入随机相位屏,采集物的短曝光像,用斑点成像处理,恢复目标图像的功率谱和相位谱,可以得到目标近衍射极限的图像。实验结果表明,这种方法可以消除图像中光学系统像差的影响。

摘要：本文针对大数值孔径衍射透镜工艺制作难的问题，以菲涅耳衍射透镜为例，研究了相位匹配原理并提出了一种优化设计二元大数值孔径衍射透镜的方法．在菲涅耳衍射透镜原理的基础上，确定了优化设计多相位台阶衍射透镜的结构参数，并给出了一个设计实例，最后对结果元件的衍射效率进行了分析与讨论．

摘要：详细研究了提高投影成像光刻分辨力的相移滤波技术的基本理论 ,给出了理论模型 ,进行了模拟计算 .对不同掩模图形设计制作的不同优化滤波器进行光刻对比实验并取得实验结果 .研究表明 ,相移滤波能显著提高部分相干成像系统光刻分辨力和增大焦深 ,同时能提高光能利用率 ,有利于提高光刻生产率 ,是一种有效提高光刻分辨力和焦深的波前工程技术 .

摘要：基于微机电系统(MEMS)技术微加工工艺,提出了一种新型分立倾斜式变形镜(DM)设计,并加工制作了3×4变形镜阵列。该结构每个镜面单元对应一个驱动器,实现了连续面形的分立驱动,并且可有效释放工艺过程中产生的残余应力,从而降低镜面的翘曲。基于弹性理论对该变形镜的电压位移关系以及谐振频率进行了数值计算,并利用有限元软件对其进行了仿真,同时采用光学轮廓仪对样品进行了测试。实验结果表明,所制作的变形镜阵列可实现平移和倾斜运动,在3.75 V电压下可达到0.76μm的行程,与理论分析和模拟仿真结果一致。与传统分立倾斜式变形镜相比,该新型分立倾斜式变形镜具有较低的驱动电压、较少的驱动器数量,适用于集成度高且与集成电路(IC)单片集成的变形镜设计。

摘要：针对大数值孔径衍射透镜制作难、衍射效率低的问题，探讨了用位相匹配原理对元件结构参数优化设计的方法，研制出８台阶二元衍射位相匹配透镜列阵，达到了预期的效果。采用该方法设计的大数值孔径红外锗透镜作为光聚能器，应用在提高红外探测器性能的实验中。

摘要：本文研究了衍射微透镜列阵的设计与制作工艺方法，在此基础上研制出一系列衍射微透镜列阵，衍射效率均大于８５％，在深紫外、可见及红外波前传感器中得到了成功应用。

摘要：采用星敏感器测量卫星姿态是现行方法中精度最高的 ,而星敏感器的遮光罩设计是其中关键技术之一。星敏感器的精度取决于星点的位置计算精度 ,而星点位置计算需要有效的提取星点 ,这则取决于遮光罩对杂光的消除量级。针对这一情况 ,本文着重阐述遮光罩的设计 ,并采用一套 Opti CAD的光学软件和 MONTE- CARLO算法对进入遮光罩的光线进行模拟。最后对其结果分析。