Výroba polymerních optických prvků a jejich analýza elektronovou mikroskopií

Abstract

V dnešní době se zvyšuje poptávka po součástkách, které jsou kvalitní a výkonné, ale zároveň co nejlehčí a nejlevnější. Tyto požadavky v optice splňují mikrooptické prvky. Cílem práce je navrhnout a vyrobit polymerní mikrooptický prvek pro korekci aberací spektroskopu typu Czerny-Turner, který byl zkonstruován na Ústavu přístrojové techniky AV ČR, v. v. i.. K návrhu byl použit software pro optické návrhy ZEMAX OpticStudio ver. 21. Výroba proběhla kombinací metod dvoufotonové polymerace a nanoimprintové litografie. Kvalita povrchu, profilu a kontrola vad byla provedena na konfokálním mikroskopu a na rastrovacím elektronovém mikroskopu. Funkce mikrooptického prvku byla otestována zakomponováním do zmíněného spektroskopu.There is a great demand nowadays for optical components with high quality and efficiency, yet as lightweight and low-priced as possible. These requirements are met by micro-optical elements. The aim of this work is to design and manufacture a polymer micro-optical element for aberration correction in a Czerny-Turner type spectroscope that had previously been constructed at the Institute of Scientific Instruments of the Czech Academy of Science. The design was carried out with the help of of the ZEMAX OpticStudio ver. 21 optical design software. The element was manufactured using the technique of two-photon polymeration and nanoimprint lithography. Surface quality, profile verification and presence of defects was checked using confocal microscopy and scanning electron microscopy. The micro-optical element was then successfully incorporated into the spectroscope.