Invoering
Als bedrijfsleider, productmanager, ontwerper of ingenieur bent u waarschijnlijk bekend met de constante drang om optische systemen te verbeteren, of het nu gaat om beeldvorming, sensing of communicatie. Een technologie die steeds belangrijker wordt in deze vakgebieden is de microlensarray. Laat me wat inzichten delen over waarom deze kleine, maar krachtige componenten essentieel zijn en hoe ze aan uw specifieke behoeften kunnen voldoen.
Microlensarrays, bestaande uit een- of tweedimensionale samenstellingen van kleine lenzen (lensjes), zijn essentieel in verschillende optische toepassingen. Deze arrays vormen doorgaans periodieke patronen, vierkant of zeshoekig, met lensafstanden variërend van enkele micrometers tot enkele honderden micrometers. Chineselens Optics is gespecialiseerd in het ontwerpen en produceren van kosteneffectieve, hoogwaardige op maat gemaakte microlensarrays, afgestemd op specifieke klantvereisten, waarbij gebruik wordt gemaakt van meer dan 10 jaar industriële ervaring en ISO 9001:2015-certificering.
Structurele kenmerken van microlensarrays
Microlensarrays zijn over het algemeen vierkant, zoals 10 mm x 10 mm, maar rechthoekige of ronde vormen komen ook vaak voor. Het aantal microlenzen kan variëren van duizenden tot miljoenen, afhankelijk van de toepassing. Deze arrays zijn verkrijgbaar als zelfstandige optische componenten, vaak gemonteerd in metalen of polymeerframes, zodat ze op standaard optische houders passen. Ze zijn doorgaans voorzien van antireflectiecoatings op beide oppervlakken. Sommige arrays worden vervaardigd als dunne, transparante gestructureerde lagen die zijn bevestigd aan vlakke, homogene glas- of halfgeleidersubstraten.
Bovendien kunnen microlensmatrixen integrale onderdelen zijn van grotere samenstellen. CCD- en CMOS-beeldsensoren bevatten bijvoorbeeld vaak één microlens per fotodetector om de efficiëntie van de lichtverzameling te verbeteren door al het invallende licht naar de actieve gebieden van de chip te richten.
Belangrijkste parameters
Microlens-arrays variëren op basis van verschillende kritische parameters:
- Lensvorm: De meeste arrays bestaan uit ronde lenzen, hoewel er ook cilindrische lenzen worden gebruikt. Sommige lenzen focussen in beide richtingen terwijl ze een vierkante geometrische vorm behouden.
- Spectraalgebied: Arrays zijn geoptimaliseerd voor specifieke spectrale bereiken, zoals zichtbaar licht of nabij-infrarood, wat de keuze van optisch materiaal en antireflectiecoatings beïnvloedt.
- Lensafstand: Verkrijgbaar in waarden van enkele micrometers tot honderden micrometers, waarbij voor bepaalde toepassingen een hoge positionele nauwkeurigheid vereist is.
- Vulfactor: Een hoge vulfactor, de verhouding tussen het bruikbare lensopeningsoppervlak en het totale array-oppervlak, is vaak wenselijk. Een vierkante reeks ronde lenzen zonder tussenruimte zou bijvoorbeeld een vulfactor hebben van ongeveer 78,5%, terwijl hexagonale reeksen hogere vulfactoren kunnen bereiken.
- Lenskenmerken: De diameter en brandpuntsafstand van elke lens zijn cruciaal, waarbij homogeniteit van de brandpuntsafstand over het hele apparaat en minimale optische aberraties belangrijk zijn voor beeldverwerkingstoepassingen. Asferische lenzen worden soms gebruikt om aberraties te verminderen.
- Lichte doorvoer: Beperkt door de vulfactor en mogelijke niet-perfecte doorlaatbaarheid als gevolg van parasitaire absorptie of reflectie
Aanpassings- en fabricagemogelijkheden
Microlensarrays worden doorgaans geproduceerd via microfabricagemethoden die alle microlenzen in één stap vormen. Fotolithografie, waarbij gebruik wordt gemaakt van grijswaarden- of binaire maskers, is een veelgebruikte techniek, waarbij vaak gebruik wordt gemaakt van halfgeleiderverwerkingstechnologieën die bekend staan als optiek op wafelniveau. Mechanische methoden zoals gieten, vooral met epoxymaterialen, komen veel voor in kunststofoptiek.
Oppervlaktespanningsverschijnselen kunnen ook gladde, herhaalbare lensoppervlakken creëren, hoewel deze meestal niet-sferisch zijn en mogelijk niet ideaal zijn met betrekking tot optische aberraties. Lasermateriaalverwerking is een andere methode, die veelzijdigheid en flexibiliteit biedt door één lensje tegelijk of meerdere tegelijk te vormen, hoewel dit proces de neiging heeft langzamer en duurder te zijn.
Bij de productie worden verschillende optische materialen gebruikt, waaronder gesmolten silica, ander glas en kunststoffen (polymeren), waarbij de keuze afhangt van de productietechniek en de gewenste apparaateigenschappen, zoals spectraal bereik en mechanische stabiliteit.
In de loop der jaren hebben mijn team en ik met talloze bedrijven samengewerkt om microlensarrays aan te passen aan hun unieke toepassingen. Of u nu te maken hebt met laserhomogenisatie, wavefront-sensing of high-sensitivity imaging, het vermogen om deze arrays aan te passen aan specifieke golflengtes en optische vereisten kan een aanzienlijk verschil maken in de prestaties.
Wij begrijpen de druk van krappe deadlines en de behoefte aan precisie. Daarom is ons proces ontworpen om binnen een maand aangepaste microlensarrays te leveren. We hebben technieken zoals fotolithografie, reactief ionenetsen en gieten geperfectioneerd om arrays te produceren die voldoen aan strenge optische normen, of u nu getrapte microlenzen of continue oppervlaktetypen nodig hebt.
Toepassingen van microlensarrays
Microlensarrays worden gebruikt in tal van moderne optische en optische producttoepassingen:
- Collimatie: Lineaire cilindrische lensarrays kunnen straling van diodestaven (diode-arrays) in de snelle asrichting collimeren. Op dezelfde manier kunnen sferische 2D-lensarrays de uitvoer van VCSEL-arrays collimeren.
- Shack-Hartmann Wavefront-sensoren: Microlens-arrays zijn een integraal onderdeel van deze sensoren en worden gebruikt om de oriëntatie van het golffront over de dwarsdoorsnede van een laserstraal te onderzoeken, en worden op grote schaal toegepast in adaptieve optica.
- Beam-homogenisatoren: Bepaalde optische diffusors gebruiken microlensarrays voor bundelhomogenisatie.
- Beeldsensoren: CCD- en CMOS-beeldsensoren bevatten vaak microlenzen om de efficiëntie van de lichtopvang te verbeteren, waarbij optische aberraties geen probleem zijn.
- Beeldapparatuur: Microlenzen worden gebruikt in fotokopieerapparaten, smartphonecamera's en lichtveldcamera's.
- Interferometrie: Lensarrays genereren referentiebundels voor de interferometrische karakterisering van grote lenzen.
- Vezelarrays: Bij het combineren van coherente bundels helpen microlensarrays de output van vezelarrays te collimeren.
Uitgebreid overzicht van maatwerkoplossingen
Chineselens Optics blinkt uit in het produceren van hoogwaardige, op maat gemaakte microlensmatrixen die zijn afgestemd op de specifieke behoeften van klanten. Hier is een gedetailleerd overzicht van hun mogelijkheden:
Kosteneffectieve oplossingen: Het replicatieproces van Chineselens Optics is economisch schaalbaar en biedt productiehoeveelheden van 100 individuele componenten tot 10.000 wafels per jaar. Dit zorgt ervoor dat microlensarrays van hoge kwaliteit beschikbaar zijn tegen concurrerende prijzen.
Diverse Lenslet-materialen: Het bedrijf biedt eigen replicatiematerialen met brekingsindexen variërend van 1,52 tot 1,68, waardoor compatibiliteit met een breed scala aan optische toepassingen wordt gegarandeerd.
Reflow-compatibiliteit: De microlensarrays van Chineselens Optics zijn geschikt voor assemblages die soldeerreflow vereisen, waardoor hun veelzijdigheid in verschillende productieprocessen wordt vergroot.
Uitstekende productie: Chineselens Optics streeft naar hoogwaardige productie, holding ISO9001:2015 certificering en productie van alle optische componenten en assemblages in China, waardoor herhaalbare prestaties en betrouwbaarheid worden gegarandeerd.
Samengevat
Door innovatieve productietechnieken, diverse materiaalopties en toewijding aan kwaliteit te combineren, onderscheidt Chineselens Optics zich als een toonaangevende leverancier op de markt voor microlensarrays. Toegewijd aan het leveren van hoogwaardige, op maat gemaakte microlensarrays, voldoet Chineselens Optics aan de strenge eisen van moderne optische systemen. Voor meer details, bezoek Chineselens Optics.