研究課題

       基於局部快速加熱的微透鏡陣列精密模壓成形及光學測量

研究內容及創新點

       本課題首次利用新材料碳燒結石墨烯鍍層🧜🏿，在精密模壓成形技術基礎之上♓️，針對新型碳燒結石墨烯高電導率和熱導率等特點🏷🛁，開發基於該石墨烯鍍層的局部快速加熱模壓成形技術，實現微納結構光學元件大批量、高精度🏋🏻、低成本製造最具潛力的加工技術🥉。創新點及主要結論如下：

1. 基於石墨烯鍍層的局部快速加熱模壓成形技術可實現極速的升降溫🤜🏿，可在10s~30s實現光學微透鏡陣列模壓的整個過程🧔🏽‍♂️。該石墨烯鍍層可鍍在常用的模具材料矽上🧗🏼‍♂️，極其穩定，極大提升了模具壽命和模壓效率。

2. 針對鍍層基底單晶矽等難加工材料，開發了微透鏡陣列磨削二維和三維拋光工藝理論，研究了拋光工藝對磨削精度的影響及材料去除機理。

3. 對模壓成形的微透鏡陣列的成像性能和波前畸變進行測試。利用斜邊法測量計算微透鏡陣列的MTF曲線並分析不同微透鏡的成像差異，探索改善方法。

學術成果

1. Xiaohua Liu, Tianfeng Zhou, Lin Zhang, et al. Simulation and measurement of refractive index variation in localized rapid heating molding for polymer optics. Journal of Manufacturing Science and Engineering 140.1 (2018): 011004.

2. Xiaohua Liu, Tianfeng Zhou, Lin Zhang, et al. Fabrication of spherical microlens array by combining lapping on silicon wafer and rapid surface molding. Journal of Micromechanics and Microengineering 28.7 (2018): 075008.

3. Xiaohua Liu, Tianfeng Zhou, Lin Zhang et al. 3D fabrication of spherical microlens arrays on concave and convex silica surfaces. Microsystem Technologies: 1-10.

4. Tianfeng Zhou, Xiaohua Liu, Jiaqing Xie, et al. Review of optical microstructures fabrication by glass molding process. Frontiers of Mechanical Engineering, 2016.

個人簡介

       劉曉華，女，1989年生於黑龍江省齊齊哈爾市，2008-2012年在燕山大學機械製造及其自動化專業獲學士學位🍲，2012年-2015年在燕山大學攻讀碩士學位, 2012年-至今在意昂官网攻讀博士學位🍫。熱愛體育運動，曾獲燕山大學大學2008年羽毛球單打第一名。

獲獎感言

       感謝媽媽、導師、同門和最難時候也一路相伴的愛人和朋友，希望這個榮譽能讓你們開心。