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方形孔径平面微透镜阵列是采用光刻离子工艺在特殊玻璃基片上制作的微透镜阵列。这种方法制作的微透镜掩埋在玻璃基片的表面下方,不仅避免了环境温度和湿度的干扰,在光学性能方面也有表现得非常出色。与传统的微透镜阵列相比减小了透镜元之间的间隙,大大提高了填充比率,使得光信息传输得到充分利用。在光通信、光会聚、整形、成像等方面得到了广泛应用。方形孔径平面微透镜阵列与相匹配的微图形阵列叠合会产生叠栅条纹。因此,对方形孔径平面微透镜阵列叠栅条纹形成原理的研究,不仅可以拓展方形孔径平面微透镜阵列的应用范围,也为方形孔径平面微透镜阵列的进一步研究提供理论依据。本文研究了方形孔径平面微透镜阵列对微图形阵列的叠栅条纹的傅里叶原理。方形孔径平面微透镜阵列可视为正交的二维栅格线簇,以一维光栅叠栅条纹形成的傅里叶变换原理为基础,推导了方形孔径平面微透镜阵列二维叠栅条纹的傅里叶理论解析式,对低频(1,-1)级叠栅条纹进行详细讨论。重点对不同夹角下叠栅条纹的周期、放大性和同步性进行研究,并采用不同结构参数的二维栅格模版与微图形阵列进行实验研究,实验值和理论值相吻合,研究结果为方形孔径平面微透镜阵列的应用研究提供理论基础。在研究方形孔径平面微透镜阵列的成像特性时发现,当单色平行光垂直入射到微透镜阵列时,在沿光轴的特定距离观察到与透镜阵列相同的像,这种不用透镜就能对物体成像的现象叫泰伯效应。本文从一维光栅、二维周期物体的泰伯效应出发,分析了方形孔径平面微透镜阵列在菲涅尔衍射区的光场分布,运用传递函数法讨论了成像条件,分别对相移分别为1,-1,±j的三种特殊成像情况进行研究,这将拓展方形孔径平面微透镜阵列的实际应用。在应用方面,研究了微透镜阵列对OLED外部量子效率的影响。在应用新型磷光材料后,OLED的内部量子效率已经接近100%,但仅有约20%的光能出射到空气中,本文根据OLED基底、阳极层、有机发光层和空气的折射率差异导致外部量子效率低,介绍了OLED出光效率低的原因及解决方法,并结合微透镜阵列的特性,讨论不同填充率和不同排列形式对OLED出光效率的影响,并进行数值模拟,得到最优的透镜阵列参数。