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微透镜阵列飞秒激光加工是怎样的?

发布时间:2021/8/19
微镜阵列(MLA)是阵列光学器件中重要的光学元件,具有小型化、轻型化、成像性能好等优点,广泛应用于光通信、光信号处理、波前感应、光场控制、数据存储、医学诊断等领域。伴随着现代科技的发展,各种光学系统逐渐变得微型化、集成化、功能化,对其材料和技术工艺提出了更高的要求。

目前,造微镜阵列结构的常规技术有灰度掩模、光刻胶热熔、单点金刚石切削、离子束腐蚀、热压模成型等。这些技术都有一定的不足。近年来,飞秒激光生产加工技术现已成为微纳制造的一大利器,具有可控性高、灵活性好、无掩模、加工精度高的优点,可以很好地实现小尺寸、高精度、复杂表面轮廓和功能三维结构的灵活制造,成为微镜阵列的新型制造工具。微透镜阵列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

微镜阵列的飞秒激光生产加工方法
飞秒激光生产加工技术按其生产加工方法可分为两类:一类是双光子聚合生产加工技术,另一类是聚合物材料(光敏树脂、金属溶液、生物兼容材料、石墨烯氧化材料等的微纳三维制造;另一种是飞秒激光烧蚀生产加工技术,即硬材料(半导体材料、介质材料、金属材料等。)通过减少材料进行复杂结构的去除。
1.飞秒激光双光子聚合

双光子聚合是无掩模制造功能性微型设备和纳米设备的通用技术,特别适合制造具有一些特性的微光学和光子设备。利用飞秒激光,可以逐点生产加工,制造具有纳米级空间分辨率的精密微结构。

微透镜阵列2

2.化学腐蚀辅助飞秒激光腐蚀

飞秒激光烧蚀现已被证明是一种通用可靠的技术,通过改变固体表面性能来制造各种功能材料。然而,它存在时间长、生产加工粗糙度高的缺点。因此,它只能获得有限的优质微结构,在一定程度上降低微镜的光学性能。

以上就是微透镜阵列飞秒激光加工的相关介绍。


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