Gli array di microlenti a doppia faccia (DSMLA) svolgono un ruolo cruciale nel migliorare le prestazioni dei dispositivi ottici, supportando applicazioni dai sistemi di imaging avanzati all'omogeneizzazione del raggio laser. Tuttavia, i metodi di produzione tradizionali spesso si scontrano con errori di allineamento che riducono la funzionalità e l'efficienza di questi array.
In genere, questi errori derivano dall'espansione termica uniforme degli stampi realizzati con un unico materiale, trascurando la complessa dinamica termica coinvolta nello stampaggio del vetro di precisione (PGM). Tali discrepanze nell'allineamento possono influenzare notevolmente la qualità ottica e le prestazioni dei DSMLA, evidenziando la necessità di una soluzione innovativa a questa sfida duratura nell'ingegneria ottica.
I ricercatori del Beijing Institute of Technology hanno svelato una nuova strategia che riduce significativamente gli errori di allineamento nella fabbricazione del DSMLA, come dettagliato in un articolo pubblicato su Microsystems &Nanoengineering il 7 aprile 2024.
Il loro metodo è incentrato sull'utilizzo di gruppi di stampi composti da materiali con diversi tassi di espansione termica, consentendo la correzione automatica degli errori di allineamento durante il processo di stampaggio.
Attraverso un modello matematico dettagliato, il team è stato in grado di tenere conto dei comportamenti termici unici dei materiali selezionati, consentendo una regolazione precisa dello spazio tra le anime dello stampo e i manicotti. Questa ottimizzazione riduce drasticamente gli errori di allineamento, ottenendo una precisione senza precedenti nei DSMLA.
Andando oltre i vincoli degli stampi convenzionali monomateriale, soggetti a problemi di allineamento dovuti all’espansione uniforme del materiale, questo approccio innovativo utilizza materiali che si espandono a velocità diverse. Questa regolazione garantisce che lo stampo si autocorregga durante le fasi di riscaldamento e raffreddamento, migliorando notevolmente l'allineamento delle serie di microlenti e stabilendo un nuovo standard nella produzione di dispositivi ottici.
Tianfeng Zhou, l'autore senior dello studio, afferma:"La nostra ricerca non solo affronta una sfida di lunga data nella produzione ottica, ma stabilisce anche un nuovo punto di riferimento per la precisione e l'efficienza delle serie di microlenti. L'integrazione di diversi materiali nella progettazione degli stampi segna un cambiamento fondamentale per il settore."
Questa tecnica segna un passo avanti significativo nella produzione ottica, offrendo una soluzione praticabile a uno dei problemi più persistenti del settore. Il meticoloso controllo sugli errori di allineamento promette non solo di elevare la qualità dei DSMLA, ma anche di aumentare le prestazioni dei dispositivi ottici dipendenti da questi componenti.
