非球面光学元件,是指面形由多项高次方程决定、面形上各点的半径均不相同的光学元件。采用非球面技术设计的光学系统,可消除球差、慧差、像散、场曲,减少光能损失,从而获得高质量的图像效果和高品质的光学特性。由于非球面光学自身的优点,在半导体激光器的准直中非球面透镜是比较理想的选择,因为非球面透镜在消除单色像差的同时还能提高聚焦、准直的精度。本课题主要研究了以下两方面内容:1、非球面液滴透镜的制作,利用电场作用操控液滴面形获得非球面液滴透镜,并实时检测其光学性能,在检测到较好的聚焦性能的时候,利用紫外光固化技术使液滴透镜固化得到固体非球面透镜。实验制作出了成像性能良好的非球面透镜。2、在非球面液滴透镜制作的基础上,提出将非球面液滴透镜直接制作在半导体激光器封装端面上,并通过限制液滴底面形状的方法制作出在相互垂直方向具有不同焦距的非球面透镜对半导体激光器相互垂直两个方向的发散角分别进行准直,取得较好的准直效果。与传统方法相比,该方法可以为半导体激光器量身定做准直系统,且结构简单,免装调,光能利用率高。