微结构光学元器件的设计、制作与应用关键技术研究

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1、ByKongDepengADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofNaturalScienceXi’anInstituteofOptics&PrecisionMechnics．ChineseAcademyofScienceMay,2013科研道德声明秉承研究所严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工

2、作及取得的研究成果。论文中所引用的内容都己给予了明确的注释和致谢。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：孕k熟翅绉日期：盈z至．生．；n知识产权声明本人完全了解中科院西安光学精密机械研究所有关保护知识产权的规定，l!p：研究生在所攻读学位期间论文工作的知识产权单位系中科院西安光学精密机械研究所。本人保证离所后，发表基于研究生工作的论文或使用本论文工作成果时必须征得产权单位的同意，同意后发表的学术论文署名单位仍然为中科院西

3、安光学精密机械研究所。产权单位有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；产权单位可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：&么熟鹂导师签名日期：致谢值此论文完成之际，回顾几年的工作和学习生活，心中充满了激动和感慨。时光匆匆，几年的时问已悄然逝去。回想这段即将离去的博士研究生生涯，紧张而又难忘，一路走来，在我的工作、学习和生活中，很多人给了我太多太多的帮助，在此对他们表示最真诚的谢意。首先，感谢我的研究生导师和工作中的领导一一尊敬的王丽莉研究员。从

4、我参加工作和攻读博士学位至今，王老师渊博的科学知识、严谨的治学态度、忘我的工作精神、敏捷的思维能力、强烈的创新意识和乐观的人生态度，始终不断的影响着我、激励着我、推动着我，一步步的向前奋进。同时，王老师宽厚和蔼的做人风范和给予我们的母亲般的慈爱，使我在工作、学习和生活中充满了温暖。能在这样的科研队伍中工作和学习是我的荣幸。在此，向王老师表示最衷心的感谢和最诚挚的敬意!其次，我要深深的感谢李育林老师、贺正权老师和己故的窦治中老师。感谢他们在我的工作和学习遇到困难时给予的许许多多的帮助，使我脱离困境；也感谢他们使我学到了许多做人的道

5、理和做事的经验!再次，衷心的感谢本实验室的杨兴华、汪舰、王豆豆、李冬冬、王金猛、马天、王光珍、李林、姬江军、刘二杰的帮助；感谢霍军民高级工程师和骆永明高级工程师的帮助；感谢研究生部的各位老师的帮助和支持!感谢国家自然科学基金、863项目的资金支持!感谢与我们合作的中国工程物理研究院电子工程研究所、中国科学院自动化研究所和深圳大学的多位老师给予的帮助和支持!最后，衷心的感谢我的父母、妻子、妹妹和宝贝女儿对我工作和学习的默默支持和鼓励，他们无私的爱激励着我在工作、学习和生活中不断奋进。谨以此文献给他们孔德鹏2013年5月摘要微结构聚

6、合物光学元件以其灵活多变的微结构特征、新颖的光学特性以及独特的加工方法，己成为现代光学技术领域的重要组成部分，是国内外专家学者不断开拓创新的热门领域。本论文将以微结构光纤技术为切入点，开展规模化制造与应用技术研究。近年，3D光学技术也在快速发展，而3D光学获取是该领域的的重点研宄领域之一。本论文将尝试以梯度折射率透镜阵列获取3D光学信息为新的切入点，开展梯度折射率透镜阵列在多孔径3D成像装置中的应用研究。本学位论文共分为7章，主要包括以下内容：第1章介绍光纤的发展历史和光在光纤中的传输理论，微结构光纤的概念、分类及研究现状，聚合

7、物光纤传像束、微结构传像光纤的特点、常用制作方法和发展现状，内窥镜的发展历史和立体窥镜的特点与研究现状，多孔径3D成像技术的发展概况。在此基础上，提出了本论文的研究目标。第2章介绍微结构光纤预制棒的制作方法，在比较分析几种方法优缺点的基础上，提出用注塑成型法制作聚合物微结构光纤预制棒的设想。研究聚合物微结构光纤预制棒的成型工艺，拟用PMMA和TOPASCOC两种材料制作光纤预制棒。研究聚合物微结构光纤的拉伸工艺，对光纤的结构和TOPASCOC微结构光纤在太赫兹波传输中的应用做探索性研究。第3章在介绍聚合物微结构传像光纤的材料特性

8、和常用材料种类的基础上，选择本论文制作聚合物微结构传像光纤的材料。研究聚合物微结构传像光纤器件的制作流程和工艺，对传像器件的传像特性做理论分析和实验表征。第4章拟用排丝法制作长距离的聚合物光纤传像束。研究长距离聚合物光纤传像束的制作工艺，分析传像束的图像传输特性