在光电子、成像技术以及人工智能等前沿领域,微透镜阵列加工工艺要求严苛,关乎性能优劣与应用拓展,以下从多方面剖析关键要点。
材料遴选是根基,需兼顾光学特质与机械稳定性。石英凭借超高透过率、低折射率温度系数,成为紫外至近红外波段理想选择,能精准聚焦光线,减少色差干扰;聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)因良好塑形性、较轻质与适中折射率,适配红外成像及轻量化需求场景,利于大规模制备。选定材料后,严格把控纯度,微量杂质都可能散射光线、降低阵列均匀性。
精度把控贯穿加工全程,尺寸公差近乎“毫厘必究”。单颗微透镜直径偏差需控制在亚微米级,确保阵列排列紧密、间距均匀,否则光路紊乱,成像失真或耦合效率骤降;表面粗糙度同样要求达纳米级,光滑表面保障光线折射、反射遵循设计轨迹,减少散射损耗,这对加工设备分辨率、工艺稳定性提出高挑战。

工艺环节环环相扣,光刻技术利用深紫外光刻,将设计图案精准转移至基底,分辨率可达百纳米以下,勾勒微透镜雏形轮廓;接着蚀刻工艺接力,干法蚀刻各向异性佳,能垂直刻蚀材料,保证透镜侧壁陡直,湿法蚀刻则靠化学溶液选择性腐蚀,柔化边缘或调整曲率,二者配合雕琢出理想曲面形态。热熔成型亦关键,精确控制温度、时间,让材料在固态下流动重塑,修正曲率误差,塑造高精度光学表面。
检测环节原子力显微镜轻触扫描,绘出三维表面轮廓,量化粗糙度、曲率半径;光学检测系统模拟实际光路,投射平行光,分析聚焦、衍射效果,实时反馈加工瑕疵,以便及时回炉返工。从材料甄选到精雕细琢,再到严苛检测,微透镜阵列加工步步为营,赋能科技迈向更高性能维度。