[发明专利]一种硅透镜阵列设计方法

说明书

本发明公开了硅透镜阵列设计方法，本发明为了解决现有技术中成本高和装配难度大的缺点，具有以下步骤：S1，选择合适的硅阵列透镜，S2，将S1中硅阵列透镜原出光面磨成45°斜面，S3，根据上述S2设置有PD侧，S4，根据上述S2设置有平行光线侧，S5，根据上述S2设置有镜侧，S6，完成上述S1‑S5步骤后，光线在此45度斜面发生全反射后偏折45°射出，硅阵列透镜采用融熔法制备球冠形的光致抗蚀剂掩膜，用离子束刻蚀实现球冠形向硅片上转移，各硅透镜间距为0.25～0.75mm，硅透镜外径为0.2～0.7mm，硅透镜光学面为凸球面，曲率半径为3.5～3.7mm。本发明采用硅阵列透镜与45°转折棱镜一体化设计，一个光学元件完成两个光学元件的功能，具有降低成本和降低装配难度的效果。

技术领域

本发明涉及光学设备技术领域，尤其涉及一种硅透镜阵列设计方法。

背景技术

光学是物理学的重要分支学科，也是与光学工程技术相关的学科。狭义来说，光学是关于光和视见的科学，而今天常说的光学是广义的，是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到X射线和γ射线的宽广波段范围内的电磁辐射的产生、传播、接收和显示，以及与物质相互作用的科学，着重研究的范围是从红外到紫外波段，它是物理学的一个重要组成部分，光学是研究光的行为和性质的物理学科，光是一种电磁波，在物理学中，电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组来描述，同时，光具有波粒二象性，光的粒子性则需要用量子力学来描述。

目前应用于光模块中的硅阵列透镜需要再配合一个45°转折棱镜实现光线传输方向的偏转，但这样会造成以下问题：其一，增加成本；其二，由于要保证硅阵列透镜与45°转折棱镜之间的平行度，装配难度增大。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种硅透镜阵列设计方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种硅透镜阵列设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，选择合适的硅阵列透镜。

S2，将S1中硅阵列透镜原出光面磨成45°斜面。

S3，根据上述S2设置有PD侧。

S4，根据上述S2设置有平行光线侧。

S5，根据上述S2设置有镜侧。

S6，完成上述S1-S5步骤后，光线在此所述45度斜面发生全反射后偏折45°射出。

所述硅阵列透镜采用融熔法制备球冠形的光致抗蚀剂掩膜，用离子束刻蚀实现球冠形向硅片上转移，有效地在较低衬底温度下(低于 200℃)制备出了硅微透镜阵列，通过扫描电子显微镜(SEM) 和表面探针实验证实了微透镜为球冠形。

各所述硅透镜间距为0.25～0.75mm。

所述硅透镜外径为0.2～0.7m。

所述硅透镜光学面为凸球面。

所述曲率半径为3.5～3.7mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用硅阵列透镜与45°转折棱镜一体化设计，即用一个光学元件完成两个光学元件的功能，具有较强的降低成本的目的。

本发明通过硅阵列透镜与45°转折棱镜一体化设计，在实际的装配中避免了光模块中的硅阵列透镜需要再配合一个45°转折棱镜实现光线传输方向的偏转的缺点，具有实际降低装配难度的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

具体实施方式