Wstęp
Jako lider firmy, kierownik produktu, projektant lub inżynier prawdopodobnie znasz nieustanne dążenie do ulepszania systemów optycznych, czy to do obrazowania, wykrywania czy komunikacji. Jedną z technologii, która staje się coraz ważniejsza w tych dziedzinach, jest układ mikrosoczewek. Pozwól, że podzielę się kilkoma spostrzeżeniami na temat tego, dlaczego te maleńkie, ale potężne komponenty są niezbędne i jak mogą spełnić Twoje konkretne potrzeby.
Układy mikrosoczewek, składające się z jedno- lub dwuwymiarowych zespołów małych soczewek (soczewek), są niezbędne w różnych zastosowaniach optycznych. Układy te zazwyczaj tworzą wzory okresowe, kwadratowe lub sześciokątne, z odstępami soczewek w zakresie od kilku mikrometrów do kilkuset mikrometrów. Chineselens Optics specjalizuje się w projektowaniu i produkcji ekonomicznych, wysokiej jakości niestandardowych układów mikrosoczewek dostosowanych do konkretnych wymagań klientów, wykorzystując ponad 10-letnie doświadczenie w branży i certyfikat ISO 9001:2015.
Charakterystyka strukturalna układów mikrosoczewek
Układy mikrosoczewek są zazwyczaj kwadratowe, na przykład 10 mm x 10 mm, ale powszechne są również kształty prostokątne lub okrągłe. Liczba mikrosoczewek może wahać się od tysięcy do milionów, w zależności od zastosowania. Macierze te są dostępne jako samodzielne komponenty optyczne, często montowane w ramach metalowych lub polimerowych, aby pasowały do standardowych mocowań optycznych. Zwykle mają powłoki przeciwodblaskowe na obu powierzchniach. Niektóre macierze są wytwarzane w postaci cienkich, przezroczystych warstw strukturalnych przymocowanych do płaskich, jednorodnych podłoży szklanych lub półprzewodnikowych.
Dodatkowo układy mikrosoczewek mogą stanowić integralną część większych zespołów. Na przykład czujniki obrazu CCD i CMOS często zawierają po jednej mikrosoczewce na fotodetektor, aby zwiększyć skuteczność zbierania światła poprzez kierowanie całego padającego światła na aktywne obszary chipa.
Kluczowe parametry
Macierze mikrosoczewek różnią się w zależności od kilku krytycznych parametrów:
- Kształt soczewki: Większość matryc składa się z soczewek okrągłych, chociaż stosowane są również soczewki cylindryczne. Niektóre soczewki skupiają w obu kierunkach, zachowując jednocześnie kwadratowy kształt geometryczny.
- Zakres widmowy: Tablice są zoptymalizowane pod kątem określonych zakresów widma, takich jak światło widzialne lub bliska podczerwień, co ma wpływ na wybór materiału optycznego i powłok przeciwodblaskowych.
- Skok obiektywu: Dostępne w wartościach od kilku mikrometrów do setek mikrometrów, z dużą dokładnością pozycjonowania wymaganą w niektórych zastosowaniach.
- Współczynnik wypełnienia: Często pożądany jest wysoki współczynnik wypełnienia, czyli stosunek użytecznej powierzchni apertury obiektywu do całkowitej powierzchni matrycy. Na przykład kwadratowy układ okrągłych soczewek bez odstępów miałby współczynnik wypełnienia około 78,5%, podczas gdy sześciokątne układy mogą osiągnąć wyższe współczynniki wypełnienia.
- Charakterystyka obiektywu: Średnica i ogniskowa każdego obiektywu mają kluczowe znaczenie, przy czym w zastosowaniach obrazowych ważna jest jednorodność ogniskowej w całym urządzeniu i minimalne aberracje optyczne. Czasami w celu zmniejszenia aberracji stosuje się soczewki asferyczne.
- Przepustowość światła: Ograniczone przez współczynnik wypełnienia i potencjalną niedoskonałą przepuszczalność z powodu pasożytniczej absorpcji lub odbicia
Możliwości personalizacji i produkcji
Układy mikrosoczewek są zwykle wytwarzane metodami mikrofabrykacji, które polegają na formowaniu wszystkich mikrosoczewek w jednym etapie. Fotolitografia wykorzystująca maski w skali szarości lub maski binarne jest powszechną techniką, często obejmującą technologie przetwarzania półprzewodników znane jako optyka na poziomie płytki. Metody mechaniczne, takie jak formowanie, szczególnie w przypadku materiałów epoksydowych, są powszechne w optyce z tworzyw sztucznych.
Zjawiska napięcia powierzchniowego mogą również powodować gładkie, powtarzalne powierzchnie soczewek, chociaż są one zwykle niesferyczne i mogą nie być idealne pod względem aberracji optycznych. Laserowa obróbka materiału to kolejna metoda oferująca wszechstronność i elastyczność poprzez formowanie jednej soczewki na raz lub kilku jednocześnie, chociaż proces ten jest zwykle wolniejszy i droższy.
Do produkcji wykorzystuje się różne materiały optyczne, w tym topioną krzemionkę, inne szkła i tworzywa sztuczne (polimery), których wybór zależy od techniki produkcji i pożądanych właściwości urządzenia, takich jak zakres widmowy i stabilność mechaniczna.
Przez lata mój zespół i ja współpracowaliśmy z wieloma firmami, aby dostosować matryce mikrosoczewek do ich unikalnych zastosowań. Niezależnie od tego, czy masz do czynienia z homogenizacją laserową, wykrywaniem frontu fali czy obrazowaniem o wysokiej czułości, możliwość dostosowania tych matryc do określonych długości fal i wymagań optycznych może mieć znaczący wpływ na wydajność.
Rozumiemy presję napiętych terminów i potrzebę precyzji. Dlatego nasz proces jest zaprojektowany tak, aby dostarczać dostosowane matryce mikrosoczewek w ciągu miesiąca. Dopracowaliśmy techniki takie jak fotolitografia, reaktywne trawienie jonowe i formowanie, aby produkować matryce spełniające rygorystyczne standardy optyczne, niezależnie od tego, czy potrzebujesz mikrosoczewek schodkowych, czy typów powierzchni ciągłych.
Zastosowania układów mikrosoczewkowych
Matryce mikrosoczewkowe są wykorzystywane w wielu nowoczesnych zastosowaniach produktów optycznych i optycznych:
- Kolimacja: Liniowe cylindryczne układy soczewek mogą kolimować promieniowanie z prętów diodowych (układów diod) w kierunku szybkiej osi. Podobnie, układy soczewek sferycznych 2D mogą kolimować dane wyjściowe z układów VCSEL.
- Czujniki czoła fali Shacka-Hartmanna: Integralną częścią tych czujników są układy mikrosoczewek, służące do badania orientacji czoła fali w przekroju wiązki laserowej, szeroko stosowane w optyce adaptacyjnej.
- Homogenizatory wiązkowe: Niektóre dyfuzory optyczne wykorzystują układy mikrosoczewek do homogenizacji wiązki.
- Czujniki obrazu: Przetworniki obrazu CCD i CMOS często zawierają mikrosoczewki w celu zwiększenia efektywności zbierania światła, gdzie aberracje optyczne nie stanowią problemu.
- Urządzenia obrazujące: Mikrosoczewki są stosowane w kserokopiarkach, aparatach w smartfonach i aparatach z polem świetlnym.
- Interferometria: Układy soczewek generują wiązki odniesienia do interferometrycznej charakterystyki dużych soczewek.
- Układy światłowodowe: W przypadku spójnego łączenia wiązek układy mikrosoczewek pomagają w kolimacji sygnału wyjściowego z układów włókien.
Kompleksowy przegląd rozwiązań niestandardowych
Firma Chineselens Optics specjalizuje się w produkcji wysokowydajnych, niestandardowych układów mikrosoczewek dostosowanych do specyficznych potrzeb klientów. Oto szczegółowe spojrzenie na ich możliwości:
Ekonomiczne rozwiązania: Proces replikacji firmy Chineselens Optics jest ekonomicznie skalowalny i pozwala na produkcję od 100 pojedynczych komponentów do 10 000 płytek rocznie. Dzięki temu wysokiej jakości matryce mikrosoczewkowe są dostępne w konkurencyjnych cenach.
Różnorodne materiały soczewek: Firma oferuje autorskie materiały replikacyjne o współczynnikach załamania światła w zakresie od 1,52 do 1,68, zapewniające kompatybilność z szeroką gamą zastosowań optycznych.
Kompatybilność z przepływem: Układy mikrosoczewek firmy Chineselens Optics nadają się do zespołów wymagających rozpływu lutowia, co zwiększa ich wszechstronność w różnych procesach produkcyjnych.
Doskonałość produkcji: Chineselens Optics jest zaangażowany w produkcję wysokiej jakości, holding ISO 9001:2015 certyfikacja i produkcja wszystkich komponentów i zespołów optycznych w Chinach, zapewniając powtarzalną wydajność i niezawodność.
W podsumowaniu
Łącząc innowacyjne techniki produkcyjne, różnorodne opcje materiałowe i zaangażowanie w jakość, firma Chineselens Optics wyróżnia się jako wiodący dostawca na rynku matryc mikrosoczewkowych. Dedykowana do dostarczania wysokiej jakości, niestandardowych układów mikrosoczewek, firma Chineselens Optics spełnia rygorystyczne wymagania nowoczesnych systemów optycznych. Więcej szczegółów znajdziesz na stronie Chineselens Optics.
