Introducción
Como líder de una empresa, gerente de productos, diseñador o ingeniero, probablemente esté familiarizado con el esfuerzo constante por mejorar los sistemas ópticos, ya sea para la generación de imágenes, la detección o la comunicación. Una tecnología que se está volviendo cada vez más vital en estos campos es la matriz de microlentes. Permítame compartir algunas ideas sobre por qué estos componentes diminutos pero potentes son esenciales y cómo pueden satisfacer sus necesidades específicas.
Los conjuntos de microlentes, que comprenden conjuntos unidimensionales o bidimensionales de lentes pequeñas (lentes), son esenciales en diversas aplicaciones ópticas. Estas matrices suelen formar patrones periódicos, ya sean cuadrados o hexagonales, con pasos de lentes que varían desde unos pocos micrómetros hasta varios cientos de micrómetros. Chineselens Optics se especializa en diseñar y producir conjuntos de microlentes personalizados, rentables y de alta calidad, adaptados a los requisitos específicos del cliente, aprovechando más de 10 años de experiencia en la industria y la certificación ISO 9001:2015.
Características estructurales de las matrices de microlentes
Los conjuntos de microlentes son generalmente cuadrados, como de 10 mm × 10 mm, pero también son comunes las formas rectangulares o circulares. La cantidad de microlentes puede variar de miles a millones, según la aplicación. Estos conjuntos están disponibles como componentes ópticos independientes, a menudo montados dentro de marcos de metal o polímero para adaptarse a monturas ópticas estándar. Por lo general, cuentan con revestimientos antirreflectantes en ambas superficies. Algunas matrices se fabrican como capas estructuradas delgadas y transparentes unidas a sustratos semiconductores o de vidrio planos y homogéneos.
Además, las matrices de microlentes pueden ser partes integrales de conjuntos más grandes. Por ejemplo, los sensores de imagen CCD y CMOS a menudo incorporan una microlente por fotodetector para mejorar la eficiencia de recolección de luz al dirigir toda la luz incidente a las áreas activas del chip.
Parámetros clave
Los conjuntos de microlentes varían según varios parámetros críticos:
- Forma de lente: La mayoría de los conjuntos constan de lentes circulares, aunque también se utilizan lentes cilíndricas. Algunas lentes enfocan en ambas direcciones manteniendo una forma geométrica cuadrada.
- Rango espectral: Las matrices están optimizadas para rangos espectrales específicos, como la luz visible o el infrarrojo cercano, lo que influye en la elección del material óptico y los revestimientos antirreflectantes.
- Paso de lente: Disponible en valores desde unos pocos micrómetros hasta cientos de micrómetros, y se requiere una alta precisión posicional para determinadas aplicaciones.
- Factor de llenado: A menudo es deseable un factor de relleno alto, la relación entre el área de apertura utilizable de la lente y el área total del conjunto. Por ejemplo, una matriz cuadrada de lentes circulares sin espaciado tendría un factor de relleno de aproximadamente 78,5%, mientras que las matrices hexagonales pueden lograr factores de relleno más altos.
- Características de la lente: El diámetro y la distancia focal de cada lente son cruciales, siendo importantes la homogeneidad de la distancia focal en todo el dispositivo y las aberraciones ópticas mínimas para las aplicaciones de imágenes. A veces se utilizan lentes asféricas para reducir las aberraciones.
- Rendimiento de luz: Limitado por el factor de llenado y la posible transmisividad no perfecta debido a absorción o reflexión parásita
Capacidades de personalización y fabricación
Las matrices de microlentes generalmente se producen mediante métodos de microfabricación que forman todas las microlentes en un solo paso. La fotolitografía, que utiliza máscaras binarias o en escala de grises, es una técnica común que a menudo incorpora tecnologías de procesamiento de semiconductores conocidas como óptica a nivel de oblea. En la óptica plástica prevalecen los métodos mecánicos como el moldeo, especialmente con materiales epoxi.
Los fenómenos de tensión superficial también pueden crear superficies de lentes suaves y repetibles, aunque generalmente no son esféricas y pueden no ser ideales en cuanto a aberraciones ópticas. El procesamiento de materiales con láser es otro método que ofrece versatilidad y flexibilidad al formar una lente a la vez o varias simultáneamente, aunque este proceso tiende a ser más lento y costoso.
En la fabricación se utilizan diversos materiales ópticos, incluida sílice fundida, otros vidrios y plásticos (polímeros), y la elección depende de la técnica de producción y las propiedades deseadas del dispositivo, como el rango espectral y la estabilidad mecánica.
A lo largo de los años, mi equipo y yo hemos trabajado con numerosas empresas para personalizar conjuntos de microlentes a la medida de sus aplicaciones específicas. Ya sea que se trate de homogeneización láser, detección de frente de onda o imágenes de alta sensibilidad, la capacidad de personalizar estos conjuntos para longitudes de onda y requisitos ópticos específicos puede marcar una diferencia significativa en el rendimiento.
Comprendemos la presión de los plazos ajustados y la necesidad de precisión. Por eso, nuestro proceso está diseñado para entregar conjuntos de microlentes personalizados en un mes. Hemos perfeccionado técnicas como la fotolitografía, el grabado de iones reactivos y el moldeado para producir conjuntos que cumplan con los estrictos estándares ópticos, ya sea que necesite microlentes escalonados o tipos de superficie continua.
Aplicaciones de matrices de microlentes
Las matrices de microlentes se emplean en numerosas aplicaciones ópticas y de productos ópticos modernos:
- Colimación: Los conjuntos de lentes cilíndricos lineales pueden colimar la radiación de las barras de diodos (conjuntos de diodos) en la dirección del eje rápido. De manera similar, los conjuntos de lentes esféricos 2D pueden colimar la salida de los conjuntos VCSEL.
- Sensores de frente de onda Shack-Hartmann: Los conjuntos de microlentes son parte integral de estos sensores y se utilizan para sondear la orientación del frente de onda a través de una sección transversal del rayo láser, ampliamente aplicado en óptica adaptativa.
- Homogeneizadores de haz: Ciertos difusores ópticos utilizan conjuntos de microlentes para la homogeneización del haz.
- Sensores de imagen: Los sensores de imagen CCD y CMOS a menudo incorporan microlentes para mejorar la eficiencia de recolección de luz, donde las aberraciones ópticas no son una preocupación.
- Dispositivos de imagen: Las microlentes se utilizan en fotocopiadoras, cámaras de teléfonos inteligentes y cámaras de campo luminoso.
- Interferometría: Los conjuntos de lentes generan haces de referencia para la caracterización interferométrica de lentes grandes.
- Matrices de fibra: En la combinación de haces coherentes, los conjuntos de microlentes ayudan a colimar la salida de los conjuntos de fibras.
Descripción general completa de las soluciones personalizadas
Chineselens Optics se destaca en la producción de conjuntos de microlentes personalizados y de alto rendimiento diseñados para satisfacer las necesidades específicas de los clientes. Aquí hay un vistazo detallado a sus capacidades:
Soluciones rentables: El proceso de replicación de Chineselens Optics es económicamente escalable y admite cantidades de producción desde 100 componentes individuales hasta 10 000 obleas al año. Esto garantiza que haya conjuntos de microlentes de alta calidad disponibles a precios competitivos.
Diversos materiales de Lenslet: La empresa ofrece materiales de replicación patentados con índices de refracción que van desde 1,52 a 1,68, lo que garantiza la compatibilidad con una amplia gama de aplicaciones ópticas.
Compatibilidad de reflujo: Las matrices de microlentes de Chineselens Optics son adecuadas para ensamblajes que requieren reflujo de soldadura, lo que mejora su versatilidad en diversos procesos de fabricación.
Excelencia en fabricación: Chineselens Optics está comprometida con la producción de alta calidad y mantiene ISO 9001:2015 certificación y fabricación de todos los componentes y conjuntos ópticos en China, lo que garantiza un rendimiento y confiabilidad repetibles.
En resumen
Al combinar técnicas de fabricación innovadoras, diversas opciones de materiales y un compromiso con la calidad, Chineselens Optics se destaca como un proveedor líder en el mercado de conjuntos de microlentes. Dedicada a ofrecer conjuntos de microlentes personalizados de alto rendimiento, Chineselens Optics cumple con las rigurosas demandas de los sistemas ópticos modernos. Para más detalles, visite Chineselens Optics.
