Исследователи SUTD и SUSTech разрабатывают метод 3D-печати для изготовления массивов микролинз

Массив микролинз состоит из множества линз микронного размера с гладкой оптической поверхностью. Как правило, большинство методов 3D-печати оказываются неподходящими для изготовления оптических компонентов из-за грубых шероховатостей поверхности. Однако, используя колебания проекционных линз при 3D-печати по технологии DLP , исследовательская группа разработала подход для производства микролинз с оптической гладкостью поверхности.

Микролинза - это небольшая линза, часто размером до 10 мкм. Массивы микролинз содержат множество линз, сформированных в одномерном или двумерном массиве на несущей подложке. Они привлекли значительное внимание в связи с ростом спроса на миниатюризацию оптоэлектроники.

DLP 3D печать - это процесс, в котором используется цифровой проектор для отверждения фотополимерной смолы. Он часто используется для высокодетальной 3D-печати и считается более быстрым методом, чем SLA. Хотя технология DLP обеспечивает большую гибкость при изготовлении массивов микролинз с различными размерами, геометрией и профилями, она не может производить детали с оптически гладкой поверхностью.

Для преодоления этой проблемы исследователи SUTD и SUSTech предложили использовать в DLP 3D-печати механические колебания и УФ-излучение, подаваемое через специальный фильтр с оттенками серого. Колебания помогают удалить зубчатые поверхности, появляющиеся в результате образования дискретных пикселей, а УФ-излучение устраняет характерный лестничный эффект, делающий видимыми метки слоев.

Чтобы доказать жизнеспособность и эффективность этого подхода, исследовательская группа провела подробные исследования с помощью методов сканирующей электронной микроскопии и атомно-силовой микроскопии. Результаты показали, что использование колебаний проекционного объектива в DLP-печати снижает шероховатость поверхности с 200 нм до примерно 1 нм.