Einführung
Als Unternehmensleiter, Produktmanager, Designer oder Ingenieur sind Sie wahrscheinlich mit dem ständigen Streben nach Verbesserung optischer Systeme vertraut, sei es für die Bildgebung, Sensorik oder Kommunikation. Eine Technologie, die in diesen Bereichen immer wichtiger wird, ist das Mikrolinsenarray. Lassen Sie mich einige Einblicke geben, warum diese winzigen, aber leistungsstarken Komponenten unverzichtbar sind und wie sie Ihre spezifischen Anforderungen erfüllen können.
Mikrolinsenarrays, bestehend aus ein- oder zweidimensionalen Anordnungen kleiner Linsen (Linslets), sind für verschiedene optische Anwendungen unverzichtbar. Diese Arrays bilden typischerweise periodische Muster, entweder quadratisch oder sechseckig, mit Linsenabständen von einigen Mikrometern bis zu mehreren hundert Mikrometern. Chineselens Optics ist auf die Entwicklung und Herstellung kostengünstiger, qualitativ hochwertiger, kundenspezifischer Mikrolinsenarrays spezialisiert, die auf spezifische Kundenanforderungen zugeschnitten sind, und nutzt dabei über 10 Jahre Branchenerfahrung und die ISO 9001:2015-Zertifizierung.
Strukturelle Eigenschaften von Mikrolinsenarrays
Mikrolinsenarrays sind im Allgemeinen quadratisch, z. B. 10 mm × 10 mm, aber auch rechteckige oder runde Formen sind üblich. Die Anzahl der Mikrolinsen kann je nach Anwendung zwischen Tausenden und Millionen variieren. Diese Arrays sind als eigenständige optische Komponenten erhältlich und werden häufig in Metall- oder Polymerrahmen montiert, um in Standardoptikhalterungen zu passen. Sie verfügen normalerweise über Antireflexbeschichtungen auf beiden Oberflächen. Einige Arrays werden als dünne, transparente strukturierte Schichten hergestellt, die auf flachen, homogenen Glas- oder Halbleitersubstraten angebracht sind.
Darüber hinaus können Mikrolinsenarrays integraler Bestandteil größerer Baugruppen sein. Beispielsweise enthalten CCD- und CMOS-Bildsensoren häufig eine Mikrolinse pro Fotodetektor, um die Lichtsammeleffizienz zu verbessern, indem das gesamte einfallende Licht auf die aktiven Bereiche des Chips gelenkt wird.
Schlüsselparameter
Mikrolinsenarrays unterscheiden sich in mehreren wichtigen Parametern:
- Linsenform: Die meisten Arrays bestehen aus kreisförmigen Linsen, obwohl auch Zylinderlinsen verwendet werden. Einige Linsen fokussieren in beide Richtungen und behalten dabei eine quadratische geometrische Form bei.
- Spektralbereich: Arrays werden für bestimmte Spektralbereiche wie sichtbares Licht oder nahes Infrarot optimiert, was die Wahl des optischen Materials und der Antireflexbeschichtungen beeinflusst.
- Linsenabstand: Verfügbar in Werten von einigen Mikrometern bis zu Hunderten von Mikrometern, wobei für bestimmte Anwendungen eine hohe Positionsgenauigkeit erforderlich ist.
- Füllfaktor: Ein hoher Füllfaktor, also das Verhältnis der nutzbaren Linsenöffnungsfläche zur gesamten Arrayfläche, ist oft wünschenswert. Beispielsweise hätte ein quadratisches Array aus kreisförmigen Linsen ohne Zwischenraum einen Füllfaktor von etwa 78,5%, während hexagonale Arrays höhere Füllfaktoren erreichen können.
- Objektiveigenschaften: Durchmesser und Brennweite jeder Linse sind entscheidend. Für Bildgebungsanwendungen sind eine homogene Brennweite über das gesamte Gerät hinweg und minimale optische Aberrationen wichtig. Manchmal werden asphärische Linsen verwendet, um Aberrationen zu reduzieren.
- Lichtdurchsatz: Begrenzt durch den Füllfaktor und die mögliche nicht perfekte Durchlässigkeit aufgrund parasitärer Absorption oder Reflexion
Anpassungs- und Fertigungsmöglichkeiten
Mikrolinsenarrays werden typischerweise durch Mikrofertigungsverfahren hergestellt, bei denen alle Mikrolinsen in einem einzigen Schritt hergestellt werden. Die Fotolithografie mit Graustufen- oder Binärmasken ist eine gängige Technik, bei der häufig Halbleiterverarbeitungstechnologien verwendet werden, die als Wafer-Level-Optik. Mechanische Methoden wie das Formen, insbesondere mit Epoxidmaterialien, sind in der Kunststoffoptik weit verbreitet.
Oberflächenspannungsphänomene können ebenfalls glatte, wiederholbare Linsenoberflächen erzeugen, obwohl diese normalerweise nicht sphärisch sind und im Hinblick auf optische Aberrationen nicht ideal sein können. Die Lasermaterialbearbeitung ist eine weitere Methode, die Vielseitigkeit und Flexibilität bietet, indem sie eine oder mehrere Linsen gleichzeitig formt. Dieser Prozess ist jedoch tendenziell langsamer und teurer.
Bei der Herstellung werden verschiedene optische Materialien verwendet, darunter Quarzglas, andere Gläser und Kunststoffe (Polymere). Die Auswahl hängt von der Produktionstechnik und den gewünschten Geräteeigenschaften wie Spektralbereich und mechanische Stabilität ab.
Im Laufe der Jahre haben mein Team und ich mit zahlreichen Unternehmen zusammengearbeitet, um Mikrolinsenarrays an ihre jeweiligen Anwendungen anzupassen. Ob Laserhomogenisierung, Wellenfrontsensorik oder hochempfindliche Bildgebung – die Möglichkeit, diese Arrays an bestimmte Wellenlängen und optische Anforderungen anzupassen, kann einen erheblichen Leistungsunterschied bedeuten.
Wir wissen, wie viel Zeit knapp ist und wie wichtig Präzision ist. Deshalb ist unser Verfahren darauf ausgelegt, maßgeschneiderte Mikrolinsenarrays innerhalb eines Monats zu liefern. Wir haben Techniken wie Photolithografie, reaktives Ionenätzen und Formen perfektioniert, um Arrays herzustellen, die strenge optische Standards erfüllen, egal ob Sie gestufte Mikrolinsen oder Typen mit durchgehender Oberfläche benötigen.
Anwendungen von Mikrolinsenarrays
Mikrolinsenarrays werden in zahlreichen modernen optischen und optischen Produktanwendungen eingesetzt:
- Kollimation: Lineare Zylinderlinsenarrays können Strahlung von Diodenleisten (Diodenarrays) in der Fast-Axis-Richtung kollimieren. In ähnlicher Weise können 2D-Kugellinsenarrays die Ausgabe von VCSEL-Arrays kollimieren.
- Shack-Hartmann Wellenfrontsensoren: Mikrolinsenarrays sind ein integraler Bestandteil dieser Sensoren und werden verwendet, um die Wellenfrontausrichtung über den Querschnitt eines Laserstrahls zu untersuchen. Diese werden häufig in der adaptiven Optik angewendet.
- Strahlhomogenisatoren: Bestimmte optische Diffusoren verwenden Mikrolinsenarrays zur Strahlhomogenisierung.
- Bildsensoren: CCD- und CMOS-Bildsensoren enthalten häufig Mikrolinsen, um die Effizienz der Lichtsammlung zu verbessern, wenn optische Aberrationen kein Problem darstellen.
- Bildaufnahmegerät: Mikrolinsen werden in Fotokopierern, Smartphone-Kameras und Lichtfeldkameras verwendet.
- Interferometrie: Linsen-Arrays erzeugen Referenzstrahlen zur interferometrischen Charakterisierung großer Linsen.
- Faser-Arrays: Bei der kohärenten Strahlkombination helfen Mikrolinsenarrays dabei, die Ausgabe von Faserarrays zu kollimieren.
Umfassender Überblick über kundenspezifische Lösungen
Chineselens Optics ist ein Spezialist für die Herstellung leistungsstarker, maßgeschneiderter Mikrolinsenarrays, die auf die spezifischen Anforderungen der Kunden zugeschnitten sind. Hier ist ein genauer Blick auf ihre Fähigkeiten:
Kostengünstige Lösungen: Der Replikationsprozess von Chineselens Optics ist wirtschaftlich skalierbar und ermöglicht Produktionsmengen von 100 Einzelkomponenten bis zu 10.000 Wafern pro Jahr. Dadurch ist sichergestellt, dass qualitativ hochwertige Mikrolinsenarrays zu wettbewerbsfähigen Preisen erhältlich sind.
Verschiedene Materialien für Linsen: Das Unternehmen bietet proprietäre Replikationsmaterialien mit Brechungsindizes von 1,52 bis 1,68 an und gewährleistet so die Kompatibilität mit einer breiten Palette optischer Anwendungen.
Reflow-Kompatibilität: Die Mikrolinsenarrays von Chineselens Optics eignen sich für Baugruppen, die ein Reflow-Lötverfahren erfordern, was ihre Vielseitigkeit in verschiedenen Herstellungsprozessen erhöht.
Hervorragende Fertigungsqualität: Chineselens Optics ist verpflichtet, qualitativ hochwertige Produktion, halten ISO 9001:2015 Zertifizierung und Herstellung aller optischen Komponenten und Baugruppen in China, um wiederholbare Leistung und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
In Summe
Durch die Kombination innovativer Fertigungstechniken, vielfältiger Materialoptionen und einem Engagement für Qualität zeichnet sich Chineselens Optics als führender Anbieter auf dem Markt für Mikrolinsenarrays aus. Chineselens Optics ist auf die Bereitstellung leistungsstarker, kundenspezifischer Mikrolinsenarrays spezialisiert und erfüllt die strengen Anforderungen moderner optischer Systeme. Weitere Informationen finden Sie unter Chineselens Optics.
