Ny metode minimerer tilpasningsfejl i produktion af mikrolinsearray

Dobbeltsidede mikrolinsearrays (DSMLA'er) spiller en afgørende rolle i at forbedre ydeevnen af ​​optiske enheder og understøtter applikationer fra avancerede billeddannelsessystemer til laserstrålehomogenisering. Traditionelle fremstillingsmetoder kæmper dog ofte med justeringsfejl, der mindsker funktionaliteten og effektiviteten af ​​disse arrays.

Typisk opstår disse fejl fra den ensartede termiske udvidelse af forme fremstillet af et enkelt materiale, hvilket negligerer den komplekse termiske dynamik involveret i præcisionsglasstøbning (PGM). Sådanne uoverensstemmelser i tilpasningen kan især påvirke den optiske kvalitet og ydeevne af DSMLA'er, hvilket understreger behovet for en innovativ løsning på denne vedvarende udfordring inden for optisk konstruktion.

Forskere fra Beijing Institute of Technology har afsløret en ny strategi, der væsentligt reducerer tilpasningsfejl i DSMLA-fremstilling, som beskrevet i en artikel offentliggjort i Microsystems &Nanoengineering den 7. april 2024.

Deres metode er centreret om at bruge formsamlinger sammensat af materialer med forskellige termiske ekspansionshastigheder, hvilket muliggør automatisk korrektion af justeringsfejl under støbeprocessen.

Gennem en detaljeret matematisk model var holdet i stand til at redegøre for den unikke termiske adfærd af de udvalgte materialer, hvilket muliggjorde præcis justering af afstanden mellem formkerner og ærmer. Denne optimering reducerer justeringsfejl drastisk og opnår hidtil uset præcision i DSMLA'er.

Denne innovative tilgang, der bevæger sig ud over begrænsningerne for konventionelle forme i et enkelt materiale, som er tilbøjelige til tilpasningsproblemer på grund af ensartet materialeudvidelse, bruger materialer, der udvider sig med forskellige hastigheder. Denne justering sikrer, at formen korrigerer sig selv under opvarmnings- og afkølingsfaserne, hvilket markant forbedrer justeringen af ​​mikrolinse-arrays og sætter en ny standard inden for fremstilling af optiske enheder.

Tianfeng Zhou, den seniorforfatter af undersøgelsen, udtaler:"Vores forskning tackler ikke kun en langvarig udfordring inden for optisk fremstilling, men etablerer også et nyt benchmark for præcisionen og effektiviteten af ​​mikrolinse-arrays. Integrationen af ​​forskellige materialer i formdesignmærker et afgørende skifte for industrien."

Denne teknik markerer et betydeligt spring inden for optisk fremstilling og tilbyder en holdbar løsning på et af sektorens mest vedvarende problemer. Den omhyggelige kontrol over justeringsfejl lover ikke kun at højne kvaliteten af ​​DSMLA'er, men også at øge ydeevnen af ​​optiske enheder, der er afhængige af disse komponenter.