微透鏡陣列 (MLA)：使用亞微米透鏡有效利用光應用說明
微透鏡是亞微米透鏡（通常最大為 10 微米），通常由熔石英製成，因為它具有出色的紫外線到紅外線傳輸特性。 MLA 是這些微透鏡（小透鏡）的一維或二維陣列，在晶圓上以方形堆積順序圖案化。 MLA 通常使用光刻和反應離子蝕刻 (RIE) 等標準半導體製程來製造。
理論
陣列中透鏡的封裝決定了填充因子。 方形晶圓上的圓形小透鏡將覆蓋晶圓的 π/4 = 78.5%。 更高的填充因子是可取的，並且可以通過如圖 1 中所示的小透鏡的六邊形堆積來實現——但這些陣列通常不適用。 除了 MLA 的透射率之外，填充因子還決定了材料的光通量。
MLA 在由於金屬屏蔽和非光敏區域而需要增加光學填充因子的設備中實現，而無需使用額外的光學組件。 例如，MLA 用於電荷耦合器件 (CCD) 以將光集中到其光電二極管，而不是成像信息丟失的金屬曝光門和屏蔽。
重要參數
- 鏡片直徑
- 有效焦距 (EFL)
- 曲率半徑 (ROC)
- 數組大小
- 折射率，n
- 鏡頭凹陷
應用領域
MLA 可以對來自各種發射器（從準分子激光器到高功率 LED）發出的光進行均化、准直和成像。 它們對於需要高頻和非高斯均勻性的應用非常有用。
根據用例，使用特定類型的微透鏡，例如 (a) 和 (b) 中的示例。
a) 梯度折射率 (GRIN) 鏡片
GRIN 透鏡由兩個平面和平行表面製成，其中僅使用平面光學表面而不是傳統的曲面。 該透鏡具有不同的折射率，可導致光線在透鏡內彎曲（圖 4）。 GRIN 鏡頭也常見於復印機和掃描儀中。
b) 微型菲涅爾透鏡 (MFL)
菲涅爾透鏡由刻在塑料或玻璃上的一系列同心凹槽組成。 作為單獨的折射表面，輪廓將平行光線彎曲到一個共同的焦距（圖 5），或准直光束，具體取決於方向。 光的傳播方向在介質內不會改變，只是在表面發生了偏移。 與傳統鏡頭相比，該鏡頭提供了更好的聚焦性能。 MFL 通常用於 TLR/SLR 相機屏幕。
MLA系統用於但不限於以下應用場景：
- Shack-Hartmann 波前傳感器
- 醫學/美容激光治療
- 激光材料加工
- CCD 和 CMOS 圖像傳感器
