微光学:见微知著,照亮未来

发布时间:2019.06.04

微光学的定义

微光学诞生于20世纪90年代,是指具有微米和纳米级微结构的光学元器件及系统的设计、制备和应用的一门学科。

随着半导体行业微细加工技术的发展,通过小型化和在小范围内组合各种功能,产生出许多具有新特性的新应用。这就促使着光学必须小型化,以处理光学、激光等领域的新应用。

01.jpg除了成像、聚焦等基本光学功能,微光学还可实现折射、反射和衍射功能。微光学可以在晶圆衬底上实现微光学器件制造,不仅可以同时生产数个单透镜,还可以生产具有一维、二维光学整形功能的透镜阵列。

晶圆级微光学制造技术开辟了小型光学和光学系统的全新领域,因其结合了光学和机械特性,从工业市场到消费市场均已广泛应用。

微光学的应用

02.jpg微光学在工业上的突破性应用改变了我们的生活、交流和工作方式:

用于材料加工处理的半导体泵浦固体/光纤激光器

在材料加工领域,如金属零件的加工生产以及要求超高稳定和轻质量车身的汽车行业,大功率的光纤激光器和固体激光器的应用越来越广泛。

利用具有最高光电转化效率的半导体激光器,结合FAC(快轴准直)、SAC(慢轴准直)及BTS(光斑转换)等微光学技术,是生产大功率光纤激光器和半导体泵浦固体激光器的重要组成部分。

用于半导体芯片制造的浸入式光刻技术

随着浸入式光刻技术的应用,半导体器件晶体管密度不断增加,所以今天我们可以看到以一个毫米级的硅片承载着1TB的信息,或者整台电脑被集成在一个芯片上。

微光学为半导体光刻机提供光场匀化器,将用于光刻的准分子激光匀化在硅片上,使得光刻实现高精度和高分辨率。

以激光剥离技术实现柔性显示的规模应用

紫外和红外波段线激光改善了高分辨率显示器材料的性能和功能,使用紫外线激光的激光剥离技术实现了柔性显示膜层和剥离基板的无接触光学剥离,这对于常规机械分离来说是不可能的。

在OLED的制程中,基于微光学整形的技术将深紫外激光整形成一条20-30微米宽,750毫米甚至更长的高能量密度的线光斑,通过扫描实现柔性显示膜层从玻璃基板无接触剥离。

激光雷达(LiDAR)与人工智能应用

基于微光学技术和整形激光器的光学感知器件小巧可靠,不但能够确认您的身份,还能精确测量您的车辆在交通中的位置,把您安全轻松的带到目的地。

根据LiDAR方案的不同,微光学可以通过快轴准直和慢轴准直分别在快慢轴进行准直和压缩,从而提高LiDAR在两个方向的角分辨率;还可以将点光源整形成很宽的线光源,通过扫描就能形成很大的视场角;针对面光源提供diffuser,形成水平方向90度-120度,垂直方向5度- 40度的视场角,实现非常均匀的光斑分布。

在万物互联的大数据时代,所有人机界面都将使用这些光学传感器,帮助您提升工作质量和效率,从而有更多的时间去享受生活。

光通讯领域数据传输/存储/分发

DFB激光器和EDFA光放大器是互联网的关键组成部分,通过单根光纤产生和放大数字光信号,每秒传输速度可达1TB。

微光学技术用于通信器件中光的传输如分束器、耦合器及AWG(Arrayed Waveguide Grating)波导型光开关等。

微光学的优势

LIMO的微光器件基于晶圆衬底生产技术,柱面透镜能够在X和Y方向光场独立整形,可自由选择光学材料和柱镜曲面。高折射率玻璃材料和非球柱面可用于生成数值孔径接近1的透镜,这一特性是实现单透镜对半导体激光器整形,并形成一个视场角>100°的广角照明场的关键。

LIMO独特的生产技术,使微透镜拥有良好的抛光表面,可用于各类高、低功率激光应用。与传统的透镜设计相比,LIMO微光学设计采用非球面的曲面设计,可提供仅用一个或两个光学元件的微光学解决方案,使得复杂光学或者消费类应用光学系统更为简化。

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除了光学特性外,LIMO的微光学器件生产时可实现安装面对准和集成,以更快、更可靠地抓取和安装微光学器件。与微电子制造技术类似,LIMO制造的微光学系统不仅使光电元件和器件紧凑,还具有光场匀化和光束整形等功能。LIMO的光场匀化器可以形成比衍射光学更具均匀性和透过率的矩形,或其他形状光场分布,如用于浸入式光刻机的光场匀化器就是典型应用。

由炬光科技旗下LIMO设计和生产的微光学器件为紧凑、高价值的微光学组件设计开辟了新的维度,这不仅将带来工业和高科技应用的巨大变革,而且还让激光技术“照亮”了人们的日常生活,提高了人们的生活质量。

关于炬光科技:

西安炬光科技股份有限公司成立于2007年9月,是一家专业从事激光光学器件、高功率半导体激光器件、光学应用???、激光???,光学系统、激光系统的研发、生产和销售的国家级高新技术企业。公司拥有自主研发品牌、核心技术团队、激光光学行业和高功率半导体激光器核心技术,主要为生命科学、先进制造、显示与成像、科研与工程、OLED和汽车制造等领域提供标准化产品,并为客户提供定制化、个性化的产品和全套应用解决方案。

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