線性微透鏡陣列的工作原理與應用場景簡述
更新時間：2025-11-14
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線性微透鏡陣列主要用于光纖到光纖或激光到光纖的準直和耦合，常見于半導體激光器、電信設備等場景。
線性微透鏡陣列是一類由多個微小透鏡按線性排列組合而成的光學元件，通常采用熔融石英或硅材料作為基底，具有短焦距、高數(shù)值孔徑、高集成度等特點，廣泛應用于光纖耦合、激光準直、光束整形及近紅外光學系統(tǒng)等領域。
線性微透鏡的工作原理主要基于光的折射。當光線入射到微透鏡上時，由于透鏡材料的折射率與周圍介質不同，光線會發(fā)生折射，從而改變傳播方向，實現(xiàn)光線的聚焦、準直或發(fā)散等功能。
應用場景
光纖耦合與準直：線性微透鏡陣列是光纖耦合和準直的理想選擇。通過與半導體激光二極管等光源配合使用，可以實現(xiàn)有效的光纖耦合，提高光信號的傳輸質量和穩(wěn)定性。
激光加工：在激光加工領域，線性微透鏡陣列可用于激光束的整形和聚焦，實現(xiàn)準確的材料切割、焊接等加工過程。
近紅外光學系統(tǒng)：由于線性微透鏡陣列在近紅外波段具有良好的光學性能，因此被廣泛應用于近紅外激光器、電信設備等光學系統(tǒng)中。
制造工藝
光刻與刻蝕法：通過光刻工藝將透鏡圖案轉移至襯底材料上，然后利用刻蝕技術將圖案刻蝕出來。這種方法具有亞微米級加工精度，適用于大規(guī)模微透鏡陣列的批量制造。
熱重熔法：在基底上涂覆一層光刻膠，通過掩模進行紫外光曝光形成圓形圖案。然后加熱至特定溫度使光刻膠軟化并借助表面張力作用收縮成微透鏡陣列。這種方法制作過程簡單且成本低。
微塑料壓印法：先在硅基底上制作出具有圓形孔的模具，然后將聚合物基材放置在模具和加熱板之間。在高溫和外部壓力下使聚合物與模具接觸形成微透鏡陣列。這種方法有效且成本低，適合于大規(guī)模生產。
