Mikro lęšių matrica (MLA): efektyvus šviesos naudojimas naudojant submikroninius lęšius taikymo pastaba
Mikro lęšiai yra submikrometriniai lęšiai (dažnai iki 10 mikronų), paprastai gaminami iš lydyto silicio dioksido dėl puikių UV ir IR spindulių perdavimo charakteristikų. MLA yra vienos arba dvimatės šių mikro lęšių (lęšių) matricos, išmargintos kvadratine pakavimo tvarka ant plokštelės. MLA paprastai gaminami naudojant standartinius puslaidininkinius procesus, tokius kaip fotolitografija ir reaktyvusis jonų ėsdinimas (RIE).
teorija
Lęšių supakavimas į masyvą lemia užpildymo koeficientą. Apvalūs lęšiai ant kvadratinės plokštelės padengs π/4 = 78.5 % plokštelės. Pageidautinas didesnis užpildymo koeficientas, kurį galima pasiekti šešiakampiu lęšių supakavimu, kaip parodyta 1 paveiksle, tačiau šios matricos paprastai netaikomos. Užpildymo koeficientas lemia medžiagos šviesos pralaidumą, išskyrus MLA pralaidumą.
MLA yra įdiegta įrenginiuose, kuriuose dėl metalinio ekranavimo ir šviesai nejautrių sričių reikia padidinti optinio užpildymo koeficientą, nenaudojant papildomų optinių komponentų. Pavyzdžiui, MLA yra naudojami su krūviu sujungtuose įrenginiuose (CCD), siekiant sutelkti šviesą į jo fotodiodą, o ne į metalinius ekspozicijos vartus ir ekraną, kur prarandama vaizdo informacija.
Svarbūs parametrai
- Objektyvo skersmuo
- Efektyvus židinio nuotolis (EFL)
- Kreivio spindulys (ROC)
- Masyvo dydis
- Lūžio rodiklis, n
- Objektyvo nusileidimas
Kur naudojamos
MLA gali homogenizuoti, kolimuoti ir vaizduoti šviesą iš įvairių spindulių, nuo eksimerinių lazerių iki didelės galios šviesos diodų. Jie naudingi programoms, kurioms reikalingas aukštas dažnis ir ne Gauso vienodumas.
Priklausomai nuo naudojimo atvejo, naudojami tam tikri mikrolęšių tipai, pvz., (a) ir (b) pavyzdžiuose.
a) Gradiento indekso (GRIN) lęšiai
GRIN lęšiai gaminami iš dviejų plokščių ir lygiagrečių paviršių, kur vietoj įprastų lenktų paviršių naudojami tik plokštūs optiniai paviršiai. Objektyvas turi skirtingą lūžio rodiklį per objektyvą, dėl kurio šviesos spinduliai išlinksta objektyvo viduje (4 pav.). GRIN lęšiai taip pat dažnai randami kopijavimo aparatuose ir skaitytuvuose.
b) Mikrofrenelio objektyvai (MFL)
Frenelio lęšiai yra sudaryti iš koncentrinių griovelių, išgraviruotų į plastiką arba stiklą. Veikdami kaip atskiri laužantys paviršiai, kontūrai sulenkia lygiagrečius šviesos spindulius iki bendro židinio nuotolio (5 pav.) arba kolimuoja spindulį, priklausomai nuo krypties. Šviesos sklidimo kryptis terpėje nesikeičia, o nukrypsta tik paviršiuje. Šis objektyvas užtikrina geresnį fokusavimą, palyginti su įprastais objektyvais. MFL dažniausiai naudojamas TLR/SLR fotoaparatų ekranuose.
MLA sistemos naudojamos, bet neapsiribojant šiais taikymo scenarijais:
- Shack-Hartmann bangos fronto jutiklis
- Medicininis / estetinis gydymas lazeriu
- Lazerinis medžiagų apdirbimas
- CCD ir CMOS vaizdo jutikliai
