微透镜阵列成像原理 微结构阵列透镜类型及优势

一、微结构阵列透镜的简介

微结构阵列透镜是由纳米级的子透镜按一定顺序排列形成。由于微 结构阵列透镜中的每一个子透镜都拥有独立的光轴，但当所有的子透镜 作为一个阵列整体时，又形成一个主光轴。因此与传统的复眼单透镜相 比，微结构阵列透镜拥有极高的并行性，每个子透镜可以相互独立的传输光源，互不干扰。  微结构阵列透镜产品展示图：  

图一  

二、微结构阵列透镜的应用领域

微结构阵列透镜主要为客制化生产，包括光束整形、光束匀化、光 纤耦合、三维成像等，也用于医疗、波前传感器、光通讯、激光光学、 测量等。    

三、微结构阵列透镜如何实现匀光？它有什么优势？

答：微结构列阵透镜对于传统的光学元件而言，更加注重实现客 制性与多样性的统一，可以根据客户对光斑的不同需求，进行专业化 评估，专属定制。不仅具有聚焦、成像等基本功能，还具有子透镜尺 寸小、集成度高等特点，能够实现传统光学元件无法达到的效果，是 许多新型光学系统的核心器件。因此在光学领域发挥着不可或缺的作用。下面就微结构阵列透镜其中一个原理，匀化原理做简要的说明。 微结构阵列透镜匀化简图：

图三     如图所示，当激光照过每个独立的小透镜时，每个小透镜都能对光线进行匀化，最终呈现出来。 

四、微结构阵列透镜有几种类别？它们各有什么优势？

答：微结构阵列透镜主要分为两大类折射型微透镜阵列和衍射型微透镜阵列。 (1) 折射型微透镜阵列的原理类似于几何光学的折射原理，光在 两种透明介质交界处，将向折射率高的区域弯折。材料的折射率越高， 入射光发生折射的能力越强。主要应用有光斑整形和光束转化。 

光路设计效果图：

图四   (2) 衍射型微透镜阵列类似于物理光学的衍射原理，激光经过每 个小透镜后发生衍射，并在一定距离处产生干涉，形成特定的光强分布。主要应用在光通讯以及医疗美容等领域。  光路设计效果图：

图五

  四、结束语

随着光学技术的不断发展，微结构阵列透镜在传统光学的基础上， 增加实现客制化与光斑多样化效果的条件，我们相信微结构阵列透镜在 未来的激光应用中会逐年增长。

编辑：黄飞