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研究生: 柯育甫
Yu-Fu ke
論文名稱: 自由空間堆疊式微光學系統與光學讀取頭
Free Space Stacked Micro Optical System and Optical Pickup head
指導教授: 張正陽
Jeng-Yang Chang
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 光電科學與工程學系
Department of Optics and Photonics
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 79
中文關鍵詞: 微光學系統光學讀取頭
外文關鍵詞: micro optical system, optical pickup head
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  • 本論文利用現有半導體製程技術與微光機電製程技術,製作矽基堆疊式微光學元件,應用於微型化光學讀取頭,使其簡單化、微小化及積體化。本光學讀取頭包含650nm雷射二極體、45o反射面鏡、光柵、全像光學元件與Fresnel lens等,以自由空間堆疊方式整合各光學元件,以達到將光束聚焦於光碟片上,並產生接近繞射極限的聚焦點,同時以三光束法與像散法產生聚焦及循軌誤差訊號,由光偵檢器接收其光訊號。
    在各光學元件的製程方面,自由空間矽基堆疊式光學元件是利用低壓化學氣相沉積(LPCVD)的方法,在單晶矽基板上沉積低應力氮化矽薄膜,利用感應耦合電漿蝕刻機(ICP) 以乾式蝕刻的方式,控制氮化矽蝕刻的輪廓和深度;並以氮化矽薄膜作為保護層,利用氫氧化鉀水溶液以濕式蝕刻單晶矽的方法製作光通道。本光學系統採用半導體製程技術製作,因此可以整批大量製造來降低製造成本,以表面微加工技術與體型微加工技術來縮小系統尺寸、減輕系統重量。


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    目 錄 論文摘要 I 目錄 II 圖索引 III 表索引 IX 第一章 緒論 1 1-1 光學讀取頭 2 1-2 微型化讀取頭的類別 3 1-3 結論 7 第二章 自由空間堆疊式微光學元件與系統 11 2-1 光學讀取頭之聚焦與循軌 11 2-2 繞射理論簡介 12 2-3 光柵 14 2-4 Fresnel lens 16 2-5 全像光學元件 18 2-6 自由空間堆疊型微光學讀取頭 20 第三章 微光學元件之製作 26 3-1 微光學元件之製作流程 26 3-2 薄膜沉積 28 3-3 微影製程 30 3-4 蝕刻製程 34 第四章 微光學元件量測與封裝 53 4-1 SiNx光柵量測 53 4-2 SiNxHy光柵量測 54 4-3 全像光學元件量測 55 4-4 非球面Fresnel lens量測 56 4-5 光學系統組裝 57 4-6 光學讀取頭系統量測 59 第五章 結論 67 參考資料 68

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