微透镜阵列元件可分为折射型微透镜阵列与衍射型微透镜阵列两类。衍射微透镜列阵利用其表面波长量级的三维浮雕结构对光波进行调制、变换,具有轻而薄、设计灵活等特点。作为功能元件,在波前传感、光聚能、光整形等多种系统可得到广泛应用。
微透镜阵列元件将一个完整的激光波前在空间上分成许多微小的部分, 每一部分都被相应的小透镜聚焦在焦平面上, 一系列微透镜就可以得到由一系列焦点组成的平面。如果激光波前为理想的平面波前, 那么在微透镜阵列焦平面上就可以得到一组均匀而且规则的焦点分布;然而实际的激光波前并不是理想的平面波前, 它们或多或少地带有一些畸变, 用微透镜阵列聚焦后, 焦点不再是均匀分布, 而是与理想的焦点发生了位移。
微透镜阵列元件作为一种重要的光学元件,具有体积小、重量轻、集成度高的特点,吸引了大量的目光。伴随着半导体工业的发展,光刻和微细加工技术的提高,自上世纪八十年代起,相继出现了一系列崭新的微透镜阵列制作技术。由于透镜阵列器件分为折射型微透镜阵列和衍射型微透镜阵列,它们在制作工艺也开发出不同的方法。
折射微透镜的制作方法
由于折射微透镜阵列器件在聚光、准直、大面阵显示、光效率增强、光计算、光互连及微型扫描等方面越来越广泛的应用,它的制作工艺和方法得到了日益深入的研究。到目前为止,已经出现很多制备折射微透镜阵列的方法,光刻胶热回流方法、激光直写方法、微喷打印法、溶胶一凝胶法、反应离子刻蚀法、灰度掩模法、热压模成型法、光敏玻璃热成型法删等。下面主要介绍几种主流的微透镜阵列制作方法。