微光學(xué)概述定義與名稱

微光學(xué)是一門屬于多門前沿學(xué)科交叉領(lǐng)域的新興科學(xué)。微光學(xué)借助于微電子工業(yè)技術(shù)的最新研究成果，是國(guó)際上前沿研究方向之一，并具有廣泛的應(yīng)用前途。

微光學(xué)元件(MOC)，指面形精度可達(dá)亞微米級(jí)，表面粗糙度可達(dá)納米級(jí)的自由光學(xué)曲面及微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件。自由光學(xué)曲面包括有回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)非球面(如拋物面、漸開面等)，和沒有任何對(duì)稱軸的非回轉(zhuǎn)非球面。

微結(jié)構(gòu)是指具有特定功能的微小表面拓?fù)湫螤�，如凹槽、微透鏡陣列等，如圖1所示的微金字塔結(jié)構(gòu)表面。
這些結(jié)構(gòu)決定了對(duì)光線的反射，透射或衍射性能，便于光學(xué)設(shè)計(jì)者優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)，減輕重量，縮小體積。典型微光學(xué)元件如全息透鏡、衍射光學(xué)元件(DOE)和梯度折射率透鏡等，將這些微光學(xué)元件應(yīng)用在各種光電子儀器中，可以使光電子儀器及其零部件更加小型化、陣列化和集成化。

微光學(xué)元件的應(yīng)用

微光學(xué)元件是制造小型光電子系統(tǒng)的關(guān)鍵元件，它具有體積小、質(zhì)量輕、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)普通光學(xué)元件難以實(shí)現(xiàn)的微小、陣列、集成、成像和波面轉(zhuǎn)換等新功能。隨著系統(tǒng)小型化不斷的成為一種趨勢(shì)，幾乎在所有的工程應(yīng)用領(lǐng)域中，無論是現(xiàn)代國(guó)防科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，還是普通的工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

軍用方面，西方國(guó)家在70年代以后研制和生產(chǎn)的軍用光電系統(tǒng)，如軍用激光裝置、熱成像裝置、微光夜視頭盔、紅外掃描裝置、導(dǎo)彈引導(dǎo)頭和各種變焦鏡頭，均已在不同程度上采用了非球面光學(xué)零件。

在一般民用光電系統(tǒng)方面，自由非球面零件可以大量地應(yīng)用到各種光電成像系統(tǒng)中。如飛機(jī)中提供飛行信息的顯示系統(tǒng)；攝象機(jī)的取景器、變焦鏡頭；紅外廣角地平儀中的鍺透鏡；錄像、錄音用顯微物鏡讀出頭；醫(yī)療診斷用的間接眼底鏡，內(nèi)窺鏡，漸進(jìn)鏡片等。