As matrizes de microlentes lineares são usadas principalmente para a rectificação e acoplamento de fibra óptica para fibra óptica ou laser para fibra óptica, comumente em cenários como lasers semicondutores, equipamentos de telecomunicações e outros.
A matriz de microlentes lineares é uma classe de componentes ópticos compostos por várias lentes minúsculas alinhadas linearmente, geralmente usando materiais de quartzo ou silício fundidos como base, com uma distância focal curta, um alto diámetro numérico, um alto grau de integração e outras características, amplamente usadas em acoplamento de fibra óptica, rectidão a laser, formação de feixe e sistemas ópticos de infravermelho próximo.
O princípio de funcionamento das microlentes lineares é baseado principalmente na refração da luz. Quando a luz entra na microlente, devido à taxa de refração do material da lente é diferente do meio circundante, a luz se refrage, mudando assim a direção de propagação para alcançar funções como foco, direção ou dispersão da luz.
Aplicações
Acoplamento e reticulação de fibra óptica: matrizes de microlentes lineares são ideais para acoplamento e reticulação de fibra óptica. Usado em conjunto com fontes de luz como diodos a laser semicondutores, o acoplamento de fibra óptica eficaz pode ser alcançado para melhorar a qualidade e a estabilidade da transmissão de sinais ópticos.
Processamento a laser: no campo do processamento a laser, uma matriz de microlentes lineares pode ser usada para moldar e focar feixes a laser, permitindo corte preciso de materiais, soldagem e outros processos de processamento.
Sistemas ópticos de infravermelho próximo: Como a matriz de microlentes lineares tem boas propriedades ópticas na faixa de infravermelho próximo, ela é amplamente usada em sistemas ópticos como lasers de infravermelho próximo e equipamentos de telecomunicações.
Processo de fabricação
Gravação e gravura: o padrão da lente é transferido para o material de substrato através do processo de gravura e, em seguida, o padrão é gravado usando a técnica de gravura. Este método tem precisão de usinagem submicrônica e é adequado para a fabricação em massa de matrizes de microlentes em grande escala.
Método de refundação térmica: reveste uma camada de cola fotográfica sobre o substrato, por meio de uma máscara para a exposição à luz ultravioleta para formar um padrão redondo. Em seguida, o aquecimento a uma temperatura específica suaviza a goma fotográfica e contrae-a em uma matriz de microlentes por meio da tensão superficial. O processo de fabricação deste método é simples e de baixo custo.
Método de impressão de microplásticos: primeiro, um molde com um orifício redondo é fabricado no fundo do silício e, em seguida, o substrato de polímero é colocado entre o molde e a placa de aquecimento. Em alta temperatura e pressão externa, o polímero entra em contato com o molde para formar uma matriz de microlentes. Este método é eficaz e de baixo custo e é adequado para produção em massa.