3D打印微透镜可望打造世界上最小的相机
2016-08-18 21:00:11   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

德国的研究人员利用3D打印制造出号称世界上最小的透镜，其尺寸仅有人类头发丝宽度的2倍。研究人员宣称，这种微型透镜可望打造出像一粒盐般大小的相机，从而为医疗成像、秘密监控、机器人与无人机技术带来命性进展……

为了使积层制造达到极高的精准度，德国斯图加特大学（University of Stuttgart）的研究人员采用超短激光脉冲——在785nm波长时低于100飞秒（fs），以次微米（um）级的准确度局部硬化光阻剂。

研究人员以显微镜直接聚焦激光脉冲至液体光阻剂（置于玻璃基板或光纤尖端上）。

在曝光后，再以溶剂冲蚀未曝光的光阻剂，使其留下硬化的透明聚合物。这让研究人员们能够设计复杂的光学透镜堆叠，包括常见的球面透镜、抛物面或非球面的透镜等。

斯图加特大学博士生Timo Gissibl直接在光纤的前端，打印出直径与高度均仅有125um的微型透镜，可用于实现小型化的内诊镜。

直接在光纤上制造微型三重透镜的彩色SEM图

Timo Gissibl还可将表面光纤与微型物体直接列印在CMOS图像传感器芯片上，以整合的光学打造极其小型的传感器。

规则排列的双合透镜直接在CMOS图像传感器上制造

研究人员们希望使用这种光学透镜，为无人机与机器人设计出更小、更轻的相机。

这种微型透镜也可应用于照明系统，包括光必须以特定方向聚焦的发光二极体（LED）应用。采用这种积层制造途径，研究人员宣称，从概念构思到成品，只需花费不到一天的时间就能开发出实体原型。

该计划是由Baden-Wurttemberg Stiftung的Spitzenforschung尖端研究专项所支持。高精确度的飞秒级3D印表机则由德国Nanoscribe（由KIT的研究人员成立的新创公司）所打造。