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微透镜阵列制备

来源：

奕力科技

发布时间：

2022-11-15

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微透镜列阵具有聚焦、成像等基本功能，又有单元尺寸小、集成度高等特点，是许多新型光学系统的核心器件，被广泛应用于波前传感、光通信、红外焦平面探测、数据存储、医学诊断、激光加工等领域。近些年，飞秒激光加工技术以其加工精度高、可控性好、灵活性好、无需掩模等优势，成为制备微透镜阵列的重要手段。

目前，利用飞秒激光技术制备微透镜阵列的主要方法有飞秒激光双光子聚合（TPP）加工法和化学刻蚀辅助飞秒激光烧蚀法。前者是通过增材加工的方式对聚合物材料进行微纳结构的三维制造，后者是通过减材加工的方式对硬质材料（半导体材料、金属材料等）进行复杂结构的去除加工。

研究人员通过飞秒激光双光子聚合技术将聚合物装置集成到封闭的玻璃微通道中，得到了中心孔型光流微透镜阵列。该阵列作为一种新型的多功能细胞计数微器件，由7个微透镜和9微米孔径的M形限制壁组成。当细胞穿过微透镜时，光强下降，通过观察微透镜阵列焦点处的光强变化进行细胞计数，如图1所示。此外，采用化学刻蚀辅助飞秒激光烧蚀法可以快速制备高精度的微透镜阵列。此方法主要是在飞秒激光诱导材料表面产生缺陷的基础上，再进行湿法或干法刻蚀处理，以加速刻蚀效率，得到表面更光滑、质量更高的微透镜阵列。如图2所示，研究人员通过湿法刻蚀辅助飞秒激光法在数小时内制备出直径小于100微米的大面积紧密堆积矩形和六角形微透镜阵列。