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[发明专利]一种高集成度激光散射器件的低成本制备方法-CN202210799890.1在审
发明人：曹阿秀;袁伟;邓启凌;庞辉 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2022-07-08 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： B24C1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高集成度激光散射器件的低成本制备方法，该方法步骤为：(1)通过玻璃冷加工工艺喷砂或磨砂技术在玻璃基材表面形成随机微细结构；(2)利用含氢氟酸的刻蚀液对玻璃进行刻蚀；(3)刻蚀液由微细结构渗透侵蚀玻璃基材表面，形成随机分布连续面型结构，完成散射器件的制备。制备散射器件的工艺过程简单，制作成本低，同时制备的结构为连续面型器件，可用于不同波长激光的散射，能量利用率和实用性价值高。
一种集成度激光散射器件低成本制备方法

[发明专利]一种平顶激光光束整形方法-CN202210876098.1在审
发明人：曹阿秀;袁伟;邓启凌;庞辉 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2022-07-25 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种平顶激光光束整形方法，属于光学元件设计领域。本发明针对现有的平顶激光光束整形方法中存在的干涉条纹和中心零级强点问题，通过利用散射器件对输入激光场进行调制产生小角度的随机散射光，再与其他整形结构产生的光场卷积，以产生不同形状轮廓分布的平顶光束。本发明提出的光束整形方法可削弱常规方法中产生的干涉条纹、消除中心零级强点以提高整形后光斑的均匀性，在激光加工、激光投影、激光医疗美容等领域具有重要的应用价值。
一种平顶激光光束整形方法

[发明专利]光刻和湿法刻蚀相结合制备双面随机微透镜阵列的方法-CN202110240526.7在审
发明人：曹阿秀;薛莉;邓启凌;庞辉 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2021-03-04 - 公布日： 2021-06-25 - 主分类号： G02B3/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种光刻和湿法刻蚀相结合制备双面随机微透镜阵列的方法，包括：设计两个图案呈镜像对称的掩模版，利用高精度激光直写技术制备设计的掩模版，在双面抛光的玻璃基材的正反两侧镀铬膜层作为湿法刻蚀的掩蔽层，将光刻胶上的图案及对准标记传递到该侧铬膜层，在此过程中需要对玻璃基材的另一侧的铬膜层进行保护，将基材放入HF溶液中进行刻蚀，在玻璃基材一侧形成随机矩形分布的微透镜阵列结构；在另一侧铬膜层表面旋涂光刻胶，利用双面曝光技术进行曝光，将掩模版上的图案传递到光刻层，再次将基材放入去铬液中使光刻胶图案转移到铬膜层；完成双面随机微透镜阵列的制备。打破微透镜阵列的周期性，消除干涉的影响获得高均匀性的匀化光斑。
光刻湿法刻蚀相结合制备双面随机透镜阵列方法

[发明专利]一种基于超构表面的超薄衍射光学元件-CN201810464764.4有效
发明人：张满;付小芳;唐勇;邓启凌;史立芳 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2018-05-16 - 公布日： 2020-11-27 - 主分类号： G02B27/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于超构表面的超薄衍射光学元件，包括衍射光学元件本体，所述衍射元件本体为超薄平面结构，所述超薄平面结构的基底是玻璃材料，一面有二维纳米结构，所述二维纳米结构是不同方向排布的金属纳米棒，所述纳米棒的尺寸是纳米量级，方向角决定了纳米棒对光的相位调制，所述纳米棒的方向角对光相位的调制满足相位方程相位Φ在0～2π内发生变化，正负由入射光和透射光的偏振方向决定，入射光和出射光分别为右旋圆偏振和左旋圆偏振，则相位为正，入射光和出射光分别为左旋圆偏振和右旋圆偏振，则相位为负。在相同衍射效果下，本发明的衍射光学元件的结构是二台阶的，元件更薄更简单，消除对称像，实现宽带成像。
一种基于表面超薄衍射光学元件

[发明专利]一种中心零级光强可控的激光分束器件及其设计方法-CN201910136426.2有效
发明人：庞辉;邓启凌;曹阿秀;史立芳;吴育娟 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2019-02-25 - 公布日： 2020-08-25 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种中心零级光强可控的激光分束器件及其设计方法，属于光学元件设计领域。针对现有的达曼光栅激光分束器中心零级光强不易控制的问题，提出了一种新的激光分束器件。该器件为两台阶纯相位光栅结构，相邻位相突变点之间的位相差为其中通过优化算法优化光栅周期内各相位突变点的坐标以及相位差来实现等光强的激光分束。本发明设计的衍射器件，当刻蚀深度略小于理论台阶深度时，中心零级光会出现增强的情况，而当刻蚀深度略大于理论台阶深度时，中心零级光会出现减弱的情况。因此能够方便的去调整刻蚀参数最终实现等光强激光分束，在激光雷达、三维测量、医疗美容等领域具有重要的应用价值。
一种中心零级光强可控激光器件及其设计方法

[发明专利]一种基于径向偏振光的长焦生纳米光管产生方法-CN201911173975.3在审
发明人：史立芳;刘立巍;曹阿秀;严伟;庞辉;邓启凌 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2019-11-26 - 公布日： 2020-06-19 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于径向偏振光的长焦生纳米光管产生方法，该方法实施系统中包括沿着激光器光轴方向依次放置的扩束器、起偏器、光阑、径向偏振转换器、锥透镜、透镜、螺旋相位板、透镜组和高数值孔径显微物镜。起偏器将经过扩束的光束调整为水平偏振的线偏光，再通过径向偏转换器后产生径向偏振光。锥透镜加透镜的组合对光束进行整形最终在透镜的焦平面处产生环形光束，螺旋相位板放置在透镜焦距处对环形光束进行相位调控。用透镜组形成4f系统使得调控后的光斑能无损失的传播到显微物镜的入瞳处，最后由显微物镜进行聚焦产生具有长焦深特性的纳米光管。
一种基于径向偏振光长焦生纳米产生方法

[发明专利]一种高衍射效率、低散斑噪声的衍射光学元件的设计方法-CN201911310609.8在审
发明人： 邓启凌;庞应飞;庞辉;史立芳;曹阿秀 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2019-12-18 - 公布日： 2020-04-14 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高衍射效率、低散斑噪声的衍射光学元件的设计方法，1)使用振幅为常数振幅、相位为随机相位的复振幅光场作为相息面上的初始复振幅光场；2)相息面上的复振幅光场经衍射传播到成像面，得到成像面上的复振幅光场；3)利用特殊设计的PID限制替换步骤2)中获得的复振幅光场的振幅部分；4)步骤3)中替换后的复振幅光场逆衍射传播回相息面，得到一个复振幅光场；5)取出步骤4)中的复振幅光场的相位部分，量化后得到衍射光学元件的相位；6)以步骤5)中获得的相位作为相息面的相位，并以常数振幅作为相息面的振幅，得到相息面的复振幅光场；7)重复步骤2)和步骤6)，当衍射光学元件满足设计要求时，迭代完成。
一种衍射效率低散斑噪声光学元件设计方法

[发明专利]一种基于角向偏振光的纳米光针的产生方法-CN201911175312.5在审
发明人：史立芳;刘立巍;曹阿秀;严伟;庞辉;邓启凌 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2019-11-26 - 公布日： 2020-04-03 - 主分类号： G02B27/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于角向偏振光的纳米光针产生方法，该方法利用的系统中包括沿着激光器光轴方向依次放置的扩束器、起偏器、光阑、角向偏振转换器、锥透镜、透镜、螺旋相位板、透镜组和高数值孔径显微物镜。起偏器将经过扩束的光束调整为纵向偏振的线偏光，通过计算机控制的角向偏振转换器中液晶单元的排布，从而使线偏光通过角向偏转换器后产生角向偏振光。锥透镜加透镜的组合来对光斑进行整形最终在透镜的焦平面处产生环形光束，螺旋相位板放置在透镜焦距处对环形光束进行相位调控。用透镜组形成4f系统使得调控后的光斑能无损失的传播到显微物镜的入瞳处，最后由显微物镜进行聚焦产生具有高分辨率和长焦深特性的纳米光针。
一种基于偏振光纳米产生方法

[发明专利]一种高光能利用率漫射器件的制备方法-CN201911009225.2在审
发明人：曹阿秀;史立芳;邓启凌;庞辉;薛莉 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2019-10-23 - 公布日： 2020-01-24 - 主分类号： G02B5/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种高光能利用率漫射器件的制备方法，该方法主要步骤为：(1)设计掩模板为随机分布的多边形；(2)利用高精度激光直写技术制备设计的掩模板；(3)在基材上蒸镀铬膜层；(4)在铬膜层表面旋涂光刻胶，并通过曝光、显影、定影等工艺将掩模板上的图案传递到光刻胶层；(5)基材置于去铬液中，将裸露在外的铬层去除，使得整体基片出现半透明状态；(6)最终将基片放入HF溶液中刻蚀，在多边形铬膜层的掩蔽下，HF溶液由多边形间隔渗透侵蚀玻璃基材表面，形成随机分布微透镜结构，完成折射型漫射器件的制备。制备折射型漫射器件的光能利用率高，节约了能源，同时制备的结构可用于宽波段，实用性价值高。
制备漫射器件掩模板随机分布铬膜层折射型基材定影掩蔽玻璃基材表面半透明状态高精度激光铬膜层表面光能利用率微透镜结构光刻胶层图案传递整体基片高光能光刻胶宽波段放入铬层铬液可用刻蚀去除显影旋涂蒸镀直写裸露曝光侵蚀节约能源

[发明专利]一种高分辨率长焦深纳米光针的产生系统-CN201910992372.X在审
发明人：史立芳;刘立巍;严伟;曹阿秀;邓启凌 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2019-10-18 - 公布日： 2020-01-21 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种高分辨率长焦深纳米光针的产生系统，该系统包括沿着激光器光轴方向依次放置的扩束器、起偏器、径向偏振转换器、衍射光学元件、相位板和高数值孔径显微物镜。起偏器将经过扩束的光束调整为水平偏振的线偏光，通过计算机控制的径向偏振转换器中液晶单元的排布，从而使线偏光通过径向偏转换器后产生径向偏振光。衍射光学元件对光强的分布进行调控来增大径向偏振光中轴向分量所占的比例，使该光场具备紧聚焦特性。经过特殊设计的相位板用于实现对光场的相位调控，最终由显微物镜进行聚焦产生高分辨率长焦深纳米光针。
转换器衍射光学元件径向偏振光高分辨率径向偏振显微物镜长焦深纳米光起偏器线偏光相位板高数值孔径激光器光轴计算机控制产生系统光束调整聚焦特性水平偏振液晶单元扩束器调控光场扩束排布中轴聚焦

[发明专利]一种用于光学曝光的高分辨率柔性复合掩模板及其制备方法-CN201610345591.5有效
发明人： 邓启凌;刘鑫;张满;秦燕云;史立芳;曹阿秀 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2016-05-23 - 公布日： 2019-10-08 - 主分类号： G03F1/38 文献下载
摘要：本发明提供一种用于光学曝光的高分辨率柔性复合掩模板及其制备方法，该柔性复合掩模板由柔性高分子聚合物缓冲层(1)、高杨氏模量的高分子聚合物结构层(2)、金属掩蔽层(3)三层结构组成。缓冲层的低杨氏模量可保证复合模板的可弯曲性与高柔性，为柔性复合模板与光刻胶表面紧密贴合提供基础；结构层杨氏模量较高，可保证其上金属掩蔽层的高精度、高分辨率覆盖，且高分子聚合物与金属膜层的结合力强，使用寿命长；金属掩蔽层不透紫外光、延展性好，可保证金属膜层在受力弯曲时不会发生断裂。本发明的显著特点是该柔性复合掩模版在真空吸附的条件下可与光刻胶无间隙紧密贴合，有效地解决了光学曝光中因光刻胶表面不平整或有灰尘颗粒导致的曝光失真问题。
一种用于光学曝光高分辨率柔性复合模板及其制备方法

[发明专利]一种双面可穿戴的摩擦纳米发电机及其制备方法-CN201610895331.5有效
发明人：张满;邓启凌;史立芳;秦燕云;曹阿秀;庞辉 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2016-10-14 - 公布日： 2019-06-04 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种双面可穿戴的摩擦纳米发电机及其制备方法，该摩擦纳米发电机包括：依次层叠分布的第一个高分子聚合物薄膜层，摩擦电极层以及第二个高分子聚合物摩擦薄膜层，人体作为第二电极，与大地相连接，两层摩擦薄膜都是由柔性的高分子聚合物形成，外表面上都修饰有纳米结构；所述的柔性高分子聚合物薄膜层可穿戴在人体上，与人体皮肤相互摩擦；所述摩擦电极层为摩擦纳米发电机的电压和电流输出电极。利用表面修饰凹凸纳米结构的柔性材料作为两层高分子聚合物薄膜层，增加了摩擦面的粗糙度和接触面积，产生更多的感应电荷。本发明提供的摩擦纳米发电机采用独特的双面摩擦层和柔性材料，可以收集不同方向的能量，实现更高能量的输出。
一种双面穿戴摩擦纳米发电机及其制备方法

[发明专利]一种单片式强度修正型点阵结构光DOE器件及设计方法-CN201910136411.6在审
发明人： 邓启凌;庞辉;曹阿秀;王广逸;张满;史立芳 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2019-02-25 - 公布日： 2019-05-28 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种单片式强度修正型点阵结构光DOE器件及设计方法，采用单片式DOE实现大角度、高均匀性、高分辨率、位置误差小的点阵分布。设计流程如下：一种单片式强度修正型点阵结构光器件：其设计流程为(1)根据点阵要求生成目标图，确定点阵数量及分布位置。(2)基于瑞利—索墨菲积分对点阵目标图进行各点光强与坐标调整。坐标调整公式如下：x₂＝ax₁,y₂＝ay₁(z为衍射器件与输出面距离，)，强度调整公式如下：u(x₂,y₂)＝u(x₁,y₁)k，k为强度调整因子。(3)将调整后的目标图迭代设计得到衍射元件相位分布。(4)完成器件加工，将器件置于系统中实际测试后再根据测试数据优化调整光强及位置，达理想结果。
单片式点阵结构光点阵强度修正目标图强度调整坐标调整测试数据点阵分布分布位置高分辨率高均匀性理想结果器件加工位置误差相位分布衍射器件衍射元件优化调整输出面点光迭代光强瑞利测试

[发明专利]一种采用微细加工技术制备防伪结构的方法-CN201610548295.5有效
发明人：史立芳;曹阿秀;王佳舟;邓启凌;张满;庞辉 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2016-07-13 - 公布日： 2019-04-23 - 主分类号： G09F3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用微细加工技术制备防伪结构的方法，涉及微细加工，三维显示等领域。该方法主要步骤为：(1)首先根据要求选择所需要的标签基材；(2)在基材表面制备一层有色材料；(3)在该材料表面旋涂抗蚀剂；(4)利用掩模板对抗蚀剂进行曝光，显影，获得与掩模板所对应的结构；(5)利用腐蚀液对上述结构进行腐蚀，其中被抗蚀剂覆盖的区域保护的有色材料将不会被去除，未被抗蚀剂覆盖的区域保护的有色材料将会被去除；(6)去除表面残余的抗蚀剂；(7)在基材背面制备一层微透镜列阵结构。
一种采用微细加工技术制备防伪结构方法

[发明专利]一种基于双折射材料的光场调制结构设计方法-CN201710227825.0有效
发明人：史立芳;王佳舟;曹阿秀;张满;庞辉;邓启凌 -专利权人：中国科学院光电技术研究所
申请日： 2017-04-10 - 公布日： 2019-03-05 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于双折射材料的光场调制结构设计方法。该方法主要采用双折射材料来开展结构的设计，利用双折射材料对于o光和e光折射率不同的特点，可以同时对入射光获得两个相位调制量。双折射材料上面结构的高度是采用迭代计算的方法获得的，对每个像素点设置初始高度，然后计算其分别对应的o光和e光的相位调制量，并且与目标相位调制量相比较取绝对差值，以均方根植作为衡量标准，当均方根值最小值确定该点的高度值。对每个像素点逐点计算，获得所有像素点的高度值。利用该方法实现目标光场偏振态和振幅的调控，不需要复杂的光路，并且用一片结构就可以实现对入射光的不同相位调制，同时衍射效率高。
一种基于双折射材料调制结构设计方法

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