Dubbelsidiga mikrolinsarrayer (DSMLA) spelar en avgörande roll för att förbättra prestanda hos optiska enheter och stöder applikationer från avancerade bildsystem till laserstrålehomogenisering. Men traditionella tillverkningsmetoder kämpar ofta med inriktningsfel som försämrar funktionaliteten och effektiviteten hos dessa arrayer.

Typiskt uppstår dessa fel från den enhetliga termiska expansionen av formar gjorda av ett enda material, vilket försummar den komplexa termiska dynamiken som är involverad i precisionsglasgjutning (PGM). Sådana avvikelser i anpassningen kan särskilt påverka den optiska kvaliteten och prestandan hos DSMLA, vilket understryker behovet av en innovativ lösning på denna bestående utmaning inom optisk teknik.

Forskare från Beijing Institute of Technology har avslöjat en ny strategi som avsevärt minskar anpassningsfel i DSMLA-tillverkning, som beskrivs i en artikel publicerad i Microsystems &Nanoengineering den 7 april 2024.

Deras metod fokuserar på att använda formenheter sammansatta av material med olika termiska expansionshastigheter, vilket möjliggör automatisk korrigering av inriktningsfel under gjutningsprocessen.

Genom en detaljerad matematisk modell kunde teamet redogöra för de unika termiska beteendena hos de utvalda materialen, vilket möjliggör exakt justering av gapet mellan formkärnor och hylsor. Denna optimering minskar drastiskt inriktningsfel och uppnår oöverträffad precision i DSMLA.

Det här innovativa tillvägagångssättet går bortom begränsningarna för konventionella formar av ett material, som är benägna att få uppriktningsproblem på grund av enhetlig materialexpansion, och använder material som expanderar i olika hastigheter. Denna justering säkerställer att formen korrigerar sig själv under uppvärmnings- och kylningsfaserna, vilket markant förbättrar inriktningen av mikrolinsarrayer och sätter en ny standard för tillverkning av optiska enheter.

Tianfeng Zhou, den seniora författaren till studien, säger:"Vår forskning tacklar inte bara en långvarig utmaning inom optisk tillverkning utan etablerar också ett nytt riktmärke för precisionen och effektiviteten hos mikrolinsarrayer. Integreringen av olika material i formdesignmärken ett avgörande skifte för branschen."

Denna teknik markerar ett betydande steg i optisk tillverkning och erbjuder en hållbar lösning på ett av branschens mest ihållande problem. Den noggranna kontrollen över inriktningsfel lovar inte bara att höja kvaliteten på DSMLA:er utan också att öka prestandan hos optiska enheter som är beroende av dessa komponenter.