Как создают микролинзы?

1. Как создают микролинзы?

2. Метод производства – термический

Формирование плавлением
Термическое плавление (Reflow):
1. Процесс создания:
Формирование линзы за счет поверхностного натяжения
расплавленного материала (чаще всего полимера). Сначала на
подложку наносят небольшие столбики материала, затем их
нагревают до температуры плавления. Поверхностное
натяжение заставляет расплавленный материал принять форму
сферы, формируя линзу после охлаждения.
2. Преимущества:
Простой и экономичный метод для больших массивов линз
2

3. Метод производства – механический

Обработка лазером
Прецизионная обработка (Micromachining):
1. Процесс создания:
Удаление материала с поверхности подложки сфокусированным
лазерным лучом. Можно использовать как для прямой
обработки (послойное удаление материала), так и для абляции
фоточувствительных материалов.
2. Преимущества:
Обеспечивает высокую точность и контроль формы, но более
трудоемкий процесс.
3

4. Метод производства – фотолитография

Фотолитография:
1. Процесс создания:
Многоступенчатый процесс, в котором на подложку наносится
фоторезист, через маску с рисунком линзы фоторезист
засвечивается ультрафиолетовым светом, затем
незасвеченные (или засвеченные, в зависимости от типа
фоторезиста) участки удаляются, формируя рельеф. Этот рельеф
может быть использован непосредственно как линза (если
правильно подобрать материал и толщину) или как мастерформа для дальнейшего тиражирования.
2. Преимущества:
Позволяет создавать сложные структуры с высокой точностью.
4

5. Метод производства – наращивание

3D-печать
Микростереолитография:
1. Процесс создания: Послойное наращивание материала с
использованием лазерного отверждения жидкого полимера
(фотополимера). Платформа опускается в ванну с
фотополимером, лазер выборочно засвечивает полимер,
затвердевая его. Затем платформа поднимается на толщину
одного слоя, и процесс повторяется.
2. Преимущества:
Возможность создания линз с произвольной формой. Быстрое
прототипирование и производство сложных
5

6. Оптические Свойства и Материалы

Как получить желаемые характеристики?
Оптические свойства:
Фокусное расстояние, числовая апертура (NA), коэффициент
пропускания, аберрации определяются формой линзы,
показателем преломления материала и длиной волны света.
Материалы:
Полимеры (PMMA, PDMS): Легкие, дешевые, простые в
обработке.
Стекло: Высокая прозрачность, химическая стойкость, но
сложнее в обработке.
6

7. Вопросы для аудитории

1. Какой метод производства микролинз наиболее подходит для массового производства больших массивов линз?
A) Лазерная микрообработка B) Термическое плавление (Reflow) C) 3D-печать D) Фотолитография
2. Какой материал обычно используется для изготовления микролинз, если важна простота обработки и низкая стоимость?
A) Стекло B) Полимер (например, PMMA) C) Кремний D) Сапфир
3. Какое из перечисленных применений микролинз наиболее перспективно в области медицинской диагностики?
A) Оптические коммутаторы B) Датчики давления C) Эндоскопия D) Волоконно-оптические линии связи
7

8. Спасибо за внимание!