一种复合微非球面或微非球面的柱面镜制作方法与流程

本发明属于光学元件领域，特别涉及一种复合微非球面或微非球面的柱面镜制作方法。

背景技术：

大功率半导体激光器线阵(bar)是由多个激光二极管发射单元在一维方向上组合而成，具有体积小、光电转换效率高、工作寿命长和较高的性价比等优点，在材料加工、激光医疗、固体激光器泵浦、激光探测和激光成像等方面得到广泛的应用。由于半导体激光器特殊的有源区波导结构，其发出的激光波不是平面波也不是球面波，而是椭圆高斯光束。这就要求必须对快轴和慢轴方向的波进行准直输出。当前国内外半导体激光器线阵的整形准直技术主要有：双平面反射法、阶梯反射镜法、微片棱镜堆整形法、衍射元件法、棱镜组整形法以及二元光学准直方法等。这些方法结构复杂，制作工艺繁琐，并且器件安装要求精度高。

技术实现要素：

针对上述问题,本发明目的在于基于半导体微光学技术，提供一种工艺简单，可以批量制作的一种复合微非球面或微非球面的柱面镜制作方法。

为达到上述目的，本本实发明采用以下技术方案来实现：一种复合微非球面柱面镜制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：首先将光纤棒或细玻璃棒按照设计要求侧面抛光一定量形成小平面；

步骤2：接着根据二者光学成像匹配原则采用半导体光学制作技术光刻制作与光纤棒或细玻璃棒尺寸相当的微非球面柱面，二者分别镀AR膜，然后切割成合适的尺寸；

步骤3：最后采用紫外固化胶、环氧胶、生化光胶粘接形成复合微非球面柱面镜。

优选的，所述光纤棒或细玻璃棒可以是任意光学材料。

优选的，所述侧面抛光可以是常规光学加工工艺也可以是玻璃熔炼压模工艺等。

优选的，所述微非球面柱面通过半导体光学制作技术制作后可以根据实际需要进行化学抛光或者等离子体抛光。

本发明还包括一种微非球面柱面镜制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：首先根据光纤棒或者细玻璃棒尺寸制作合适的V型槽用于固定光纤棒或者细玻璃棒；

步骤2：将光纤或细玻璃棒用热胶固定在光纤或细玻璃棒的V型槽上；将光纤或细玻璃棒采用常规抛光方式抛光一定量形成平面；

步骤3：然后在平面上采用光刻加腐蚀方法形成所需的微非球面柱面，最后通过清洗、切割、镀AR膜形成微非球面柱面镜。

优选的，所述光纤棒或细玻璃棒可以是任意光学材料。

优选的，所述抛光可以是常规光学加工工艺也可以是玻璃熔炼压模工艺等。

优选的，所述的光刻方法可以是先光刻后腐蚀工艺，或者先光刻后等离子体刻蚀如ICP-RIE、IBE，光刻还可以采用激光雕刻。

采用上述技术方案，本发明所述的复合微非球面或微非球面的柱面镜制作方法，利用低成本光纤或者细玻璃棒为原材料，通过半导体微光学加工技术大面积光刻制作复合微非球面或微非球面柱面镜能够很好的用于半导体激光器准直输出，具有生产效率高，使用简单，成本低等优点。

附图说明

图1为本发明实施例光纤或细玻璃棒固定装置V型槽及放置示意图；

图2为本发明实施例光纤或细玻璃棒一侧抛光后示意图；

图3为本发明实施例光纤或细玻璃棒抛光平面经光刻后形成微非球面柱面镜示意图；

图4为本发明所述的微非球面柱面镜和光纤柱面镜示意图；

图5为本发明实施例复合微非球面柱面镜示意图；

附图标记说明：101.光纤或细玻璃棒、102.V型槽、103.平面、104.非球面结构、401.光纤柱面镜、402.微非球面柱面镜。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。

本实施例以微非球面柱面镜制作为例，本发明所述的微非球面柱面镜制作方法，如图1-3所示，包括如下步骤：

步骤1：按照设计所需光纤或细玻璃棒直径尺寸制作相应的V型槽102，V型槽102可以采用金刚石刻画形成、光刻湿法腐蚀制作；

步骤2：如图1所示，将光纤或细玻璃棒101用热胶固定在光纤或细玻璃棒的V型槽102上；将光纤或细玻璃棒101采用常规抛光方式抛光一定量形成平面103，如图2所示；

步骤3：如图3所示，在光纤或细玻璃棒101平面上采用光刻加腐蚀方式形成非球面结构104；最后通过清洗、切割、镀AR膜形成微非球面柱面镜。

上述实例只是针对微非球面柱面镜批量生产的介绍；根据实际需要，也可以先分别生产微非球面柱面镜和光纤柱面镜，然后二者通过紫外固化胶、环氧胶或者生化光胶方式进行粘结形成复合微非球面柱面镜；具体包括如下步骤：

步骤1：首先将光纤棒或细玻璃棒按照设计要求侧面抛光一定量形成小平面，形成光纤柱面镜401；

步骤2：接着根据二者光学成像匹配原则采用半导体光学制作技术光刻制作与光纤棒或细玻璃棒尺寸相当的微非球面柱面402，二者分别镀AR膜，然后切割成合适的尺寸；

步骤3：最后采用紫外固化胶、环氧胶、生化光胶粘接形成复合微非球面柱面镜。

通过上述方式，由于光纤棒或者细玻璃棒侧面抛光制作工艺简单，且半导体光学技术光刻制作微非球面柱面效率高，数量大，所以二者组合在一起可以大批量生产。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。