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【尊龙体育】南方科技大学:振荡DLP技术3D打印高光滑度微透镜阵列
来源:尊龙体育    发布时间:2021-02-16 12:13:01
本文摘要:2019年10月,新加坡singaporeuniversityoftechnologyanddesign (sutd )和深圳南方科学技术大学southernuniversityofscienceandtechnology (sustech ) 一般来说,3D打印机的物体表面很硬,很多3D打印机方法不能很好地生产光学单元。

2019年10月,新加坡singaporeuniversityoftechnologyanddesign (sutd )和深圳南方科学技术大学southernuniversityofscienceandtechnology (sustech ) 一般来说,3D打印机的物体表面很硬,很多3D打印机方法不能很好地生产光学单元。但是,研究小组利用投影透镜的振动,为DLP3D打印机技术开发了生产具有光学表面平滑性的微透镜阵列的方法。项目负责人和南方科学技术大学的QiGe副教授说明了这个过程,他说:“我们的方法可以使用计算出的灰度图案,用一次UV曝光复盖面积微透镜的轮廓,避免了以往阶段性的3D打印机中不存在的阶梯效果。

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再加上投影镜头的波动,进一步避免由直线像素间隙构成的锯齿状表面。"具备灰度图案分解(a)(2n 1 )完成和(2n1 )页的灰度数据矩阵。

Gij响应位于第I和第j像素的灰度值。Dij响应指定像素和中心像素之间的距离。

(b )沿着直径的三个圆形图案的灰度是机械波动改良DLP3D打印机的微透镜是小透镜,一般只有10微米。微透镜阵列包括在接收基板上由一维或二维阵列构成的多个透镜。

获得检测和控制光的电子设备和系统,随着光电子小型化的发展市场需求正在提高,引起了很大的关注。因此,微透镜阵列已成为各种精细化光学、传感、光通信应用中最重要的微光学设备。研究人员说,生产微透镜阵列很难。

因为很多生产技术依然没有时间宽度、工艺简单、没有灵活性、无法控制一贯性等限制。DLP3D打印机是在数字投影仪上烧结光聚合物树脂,制造3D打印机部件的工艺。一般作为高精度的3D打印机使用,被指出比SLA慢的方法。

DLP3D打印机在生产具有不同尺寸、几何形状、轮廓的微透镜阵列时获得了很大的灵活性,但不能生产具有平滑表面的光学部件。为了解决这个问题,SUTD和SUSTech的研究者将DLP3D打印机与机械波动和灰度UV曝光一起构建。波动有助于避免由3D打印机部件的直线像素构成的锯齿状表面,灰度UV曝光在3D打印机中避免了罕见的台阶效应。

由此,可以生产具有光学特性平滑度的微透镜阵列,而且超高速且具有柔软性。为了证明该方法的可行性和有效性,研究小组展开了详细的形态学密切关联,包括扫描电子显微镜(SEM )和原子力显微镜(AFM )。结果表明,投影透镜的波动和DLP3D打印机的构建,使表面粗糙度从200nm减少到了约1nm。

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Ge教授说:“相对于其他生产方法,我们基于振动辅助DLP的打印机方法如果在节约能源的同时节约时间,光学性能就会减少,商业化和大规模生产就会变得容易。另外,该方法在光学表面排斥低的其他生产领域也得到了灵感”。3D打印机微透镜尽管研究小组使用DLP技术生产微透镜阵列,但其他3D打印机技术也可能在某种程度上是合适的。

例如,德国的Nanoscribe生产需要生产微透镜阵列的双光子增材生产系统。2019年,一台名为QuantumX的3D打印机上市了。用双光子光刻技术生产纳米级反射散射微光学元件,可以缩小到200微米。

2018年末,也推出了作为微加工和无掩模光刻也需要生产微透镜的PhotonicProfessionalGT23D打印机。在QuantumX设备上打印的3D微透镜阵列。照片来自Nanoscribe。

在中国,有3D打印机镜头阵列——摩方材料,质量也高的公司。SUTD和SUSTech研究,ultra fast three-dimensionalprintingofopticallysmoothmicrolensarraysbyoscillation-assisteddigitallight acsaple 作者还包括朝阳、KavinKowsari、SahilPanjwani、ZaichunChen、东旺、biaozhaari。


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