Matrizes de microlentes de dupla face (DSMLAs) desempenham um papel crucial na melhoria do desempenho de dispositivos ópticos, suportando aplicações desde sistemas avançados de imagem até homogeneização de feixe de laser. No entanto, os métodos tradicionais de fabricação muitas vezes enfrentam erros de alinhamento que diminuem a funcionalidade e a eficiência dessas matrizes.



Normalmente, esses erros surgem da expansão térmica uniforme de moldes feitos de um único material, negligenciando a complexa dinâmica térmica envolvida na moldagem de vidro de precisão (PGM). Tais discrepâncias no alinhamento podem afetar notavelmente a qualidade óptica e o desempenho dos DSMLAs, destacando a necessidade de uma solução inovadora para este desafio duradouro na engenharia óptica.

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Pequim revelaram uma nova estratégia que reduz significativamente os erros de alinhamento na fabricação de DSMLA, conforme detalhado em um artigo publicado na Microsystems &Nanoengineering em 7 de abril de 2024.

Seu método centra-se na utilização de conjuntos de moldes compostos por materiais com diferentes taxas de expansão térmica, permitindo a correção automática de erros de alinhamento durante o processo de moldagem.

Através de um modelo matemático detalhado, a equipe conseguiu levar em conta os comportamentos térmicos únicos dos materiais selecionados, permitindo o ajuste preciso da folga entre os núcleos do molde e as mangas. Esta otimização reduz drasticamente os erros de alinhamento, alcançando uma precisão sem precedentes em DSMLAs.

Indo além das restrições dos moldes convencionais de material único, que são propensos a problemas de alinhamento devido à expansão uniforme do material, esta abordagem inovadora utiliza materiais que se expandem em taxas diferentes. Este ajuste garante que o molde se autocorrija durante as fases de aquecimento e resfriamento, melhorando significativamente o alinhamento dos conjuntos de microlentes e estabelecendo um novo padrão na fabricação de dispositivos ópticos.

Tianfeng Zhou, autor sênior do estudo, afirma:"Nossa pesquisa não apenas aborda um desafio de longa data na fabricação óptica, mas também estabelece uma nova referência para a precisão e eficiência de matrizes de microlentes. A integração de diversos materiais em marcas de design de molde uma mudança fundamental para a indústria."

Esta técnica marca um salto significativo na fabricação óptica, oferecendo uma solução viável para um dos problemas mais persistentes do setor. O controle meticuloso sobre erros de alinhamento não só promete elevar a qualidade dos DSMLAs, mas também aumentar o desempenho dos dispositivos ópticos dependentes destes componentes.