线性微透镜阵列的工作原理与应用场景简述
更新时间：2025-11-14
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线性微透镜阵列主要用于光纤到光纤或激光到光纤的准直和耦合，常见于半导体激光器、电信设备等场景。
线性微透镜阵列是一类由多个微小透镜按线性排列组合而成的光学元件，通常采用熔融石英或硅材料作为基底，具有短焦距、高数值孔径、高集成度等特点，广泛应用于光纤耦合、激光准直、光束整形及近红外光学系统等领域。
线性微透镜的工作原理主要基于光的折射。当光线入射到微透镜上时，由于透镜材料的折射率与周围介质不同，光线会发生折射，从而改变传播方向，实现光线的聚焦、准直或发散等功能。
应用场景
光纤耦合与准直：线性微透镜阵列是光纤耦合和准直的理想选择。通过与半导体激光二极管等光源配合使用，可以实现有效的光纤耦合，提高光信号的传输质量和稳定性。
激光加工：在激光加工领域，线性微透镜阵列可用于激光束的整形和聚焦，实现准确的材料切割、焊接等加工过程。
近红外光学系统：由于线性微透镜阵列在近红外波段具有良好的光学性能，因此被广泛应用于近红外激光器、电信设备等光学系统中。
制造工艺
光刻与刻蚀法：通过光刻工艺将透镜图案转移至衬底材料上，然后利用刻蚀技术将图案刻蚀出来。这种方法具有亚微米级加工精度，适用于大规模微透镜阵列的批量制造。
热重熔法：在基底上涂覆一层光刻胶，通过掩模进行紫外光曝光形成圆形图案。然后加热至特定温度使光刻胶软化并借助表面张力作用收缩成微透镜阵列。这种方法制作过程简单且成本低。
微塑料压印法：先在硅基底上制作出具有圆形孔的模具，然后将聚合物基材放置在模具和加热板之间。在高温和外部压力下使聚合物与模具接触形成微透镜阵列。这种方法有效且成本低，适合于大规模生产。
