深蚀刻二元光学器件：微纳光电子技术新突破

"本文介绍了深圳大学微纳光电子技术研究所对二元光学列阵器件的研究进展，涉及微纳光学器件如微透镜阵列、微扫描成像系统，以及硅基光电器件如CMOS图像传感器，并探讨了微纳材料在光电子领域的应用。" 微纳光电子是一个多学科交叉的前沿领域，它融合了电子学、光学、材料学和微纳制造技术，对光电子器件的精细化发展有着关键作用。二元光学作为微光学的一个分支，基于光的衍射原理，以其微型化、可复制性、可设计性以及多功能集成的优势，成为研究的热点。这种技术能够创建具有独特波前形状的器件，且在新一代信息技术中展现出广阔的应用潜力。 深圳大学徐平教授的研究团队在二元光学领域进行了深入研究，特别是在深蚀刻二元光学元件方面取得了显著成果。他们首先开创性地建立了4阶二元光学元件衍射效率与制作误差的解析表达式，并开发了相应的误差模拟软件，同时提出了误差对衍射效率影响的经验公式。此外，团队在国内首次发展了一种深蚀刻技术，使位相深度超过2π，实现了高深宽比的二元光学元件，这种元件具有焦距缩短、高相对孔径、高能量密度的特性。 研究还涉及到二元光学微透镜列阵，通过设计正负二元光学微透镜的共焦组合，实现了高速、灵活、无像差的灵巧扫描技术。这在微细加工的准分子激光曝光系统中，为照明系统设计出结构紧凑、光束均匀性优异的深蚀刻二元光学均匀器，进一步证明了深蚀刻二元光学元件在提高光学性能方面的优越性。 通过这些研究，徐平等揭示了深蚀刻二元光学元件独特的衍射特性，如焦距缩短效应、高相对孔径和高能量密度，为微纳光学器件的设计和优化提供了理论基础和实践指导。这些研究成果不仅深化了对微纳光学元件的理解，也为未来微纳光电子技术的发展铺平了道路，预示着在光电通信、生物医疗、信息存储等多个领域的广泛应用可能性。