论文摘要
衍射光学元件是以光的衍射理论作为基础,由计算机辅助设计,再用各种加工工艺在传统的光学器件表面加工微结构,对光具有汇聚、成像、分束等作用的一类光学元件,衍射光学元件的使用使光学系统的光学元件数量减少、更紧凑、体积小、重量轻,在各类光学系统中得到了广泛的应用。目前,用于制作衍射光学元件的材料主要是光学玻璃和光学塑料,若采用光学玻璃进行衍射光学元件的加工,其加工误差对衍射效率的影响较大,若采用光学塑料作为基底加工衍射光学元件,由于材料种类有限,会导致表面微结构高度大,容易引起遮挡效应。为了实现衍射光学元件在宽波段的高衍射效率,需要找到合适的光学材料来降低其微结构高度和减小遮挡效应。有机-无机纳米复合材料具有高折射率、高色散等光学性能,且韧性好、易加工,使用有机-无机纳米复合材料制造衍射光学元件还可提高设计的自由度等。针对制造衍射光学元件材料选择的局限以及遮挡效应,本文采用了紫外光固化有机-无机纳米复合材料快速成型技术制造衍射光学元件,以获得高折射率、高色散的衍射光学元件。通过有机-无机纳米复合材料制备实验获得了一种适合制造衍射光学元件的复合材料配方,配方各成分质量分数为57.97%的2官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯（2PUA）、38.64%的季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）、1.45%的光引发剂184（Irgacure 184）、1.93%的分散剂163（Disperbyk 163）和质量分数可控的纳米粒子ITO。使用该方法制备了紫外光固化衍射光学元件,利用台阶仪测量衍射光学元件模芯表面的平均微结构高度为13.26微米,紫外光固化衍射光学元件表面的平均微结构高度是12.58微米,得到使用光固化衍射光学元件与模芯微结构的相对误差为5.141%。紫外光固化有机-无机纳米复合材料的衍射光学元件制造技术突破了材料选择局限,减小了遮挡误差,对宽波段的折衍射混合光学元件快速成型具有重要意义。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 王伦
导师: 薛常喜
关键词: 紫外光固化,有机无机纳米复合材料,衍射光学元件,相对误差
来源: 长春理工大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑
专业: 物理学,材料科学,仪器仪表工业
单位: 长春理工大学
分类号: TH74;TB383.1;O436.1
DOI: 10.26977/d.cnki.gccgc.2019.000031
总页数: 57
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标签：紫外光固化论文; 有机无机纳米复合材料论文; 衍射光学元件论文; 相对误差论文;