SiMatrix中赋形镜的设计与仿真中期报告一、项目背景赋形镜是一种能够通过控制表面形状实现光学特性调控的元件，在光学成像、激光成像、光学通信、光学加工等领域有广泛的应用。SiMatrix是一种通过微加工技术在硅基材料上制作二维光学元件阵列的平台技术，因其高可靠性、高精度、大规模集成等优点，被广泛应用于光学成像、光通信、光子芯片等领域。本项目旨在利用SiMatrix平台技术，开发赋形镜，具体工作包括赋形镜表面形状设计、微纳加工制造、表面形状测量与控制，并在仿真实验室中进行光学特性测试和性能优化。二、进展情况1.赋形镜表面形状设计根据文献调研和实验需求，本项目选取了基于开环控制的电致变形机制，设计了一种基于马赫曾德干涉的分布式马赫曾德形变传感器来监测SiMatrix表面形状变形的方案。由于SiMatrix平台自身的限制，采用了基于小孔径点扫描的Zernike多项式展开方法来描述SiMatrix表面形状变形，并采用优化算法对Zernike多项式进行优化，得到具有所需光学特性的表面形状变形。2.赋形镜微纳加工制造采用了ISELET工作站和JEOLJBX-6300FS电子束曝光机对赋形镜进行微纳加工，主要包括硅基材料表面预处理、光刻胶层制备、电子束曝光、刻蚀和表面处理等工艺步骤。实验结果表明，本项目的微纳加工工艺流程能够成功地制备出具有所需形状变形的SiMatrix赋形镜。3.赋形镜表面形状测量与控制采用了PPS10K高精度白光干涉仪对SiMatrix赋形镜表面形状进行测量和控制。通过实验测量，得到了SiMatrix赋形镜表面形状的精确数据，并建立了反馈控制系统来实现对SiMatrix赋形镜表面形状的精确控制。实验结果表明，该控制系统能够有效地控制SiMatrix赋形镜表面形状的变形。4.光学特性测试和性能优化在仿真实验室中，对所制备的SiMatrix赋形镜进行了光学特性测试和性能优化。实验结果表明，所制备的SiMatrix赋形镜具有良好的光学调节性能和稳定性。三、后续工作1.进一步完善SiMatrix赋形镜表面形状设计，提高其光学调节性能和稳定性。2.利用SiMatrix平台技术，深入研究赋形镜在光学成像、激光成像、光学通信、光学加工等领域的应用，拓展SiMatrix平台技术的应用范围。3.推广SiMatrix平台技术和赋形镜技术，促进其在工业界和科研领域的广泛应用。