Los conjuntos de microlentes de doble cara (DSMLA) desempeñan un papel crucial en la mejora del rendimiento de los dispositivos ópticos y admiten aplicaciones que van desde sistemas de imágenes avanzados hasta la homogeneización de rayos láser. Sin embargo, los métodos de fabricación tradicionales a menudo tienen problemas con errores de alineación que disminuyen la funcionalidad y eficiencia de estos arreglos.
Normalmente, estos errores surgen de la expansión térmica uniforme de moldes hechos de un solo material, ignorando la compleja dinámica térmica involucrada en el moldeado de vidrio de precisión (PGM). Estas discrepancias en la alineación pueden afectar notablemente la calidad óptica y el rendimiento de los DSMLA, lo que destaca la necesidad de una solución innovadora para este desafío duradero en la ingeniería óptica.
Investigadores del Instituto de Tecnología de Beijing han revelado una estrategia novedosa que reduce significativamente los errores de alineación en la fabricación de DSMLA, como se detalla en un artículo publicado en Microsystems &Nanoengineering. el 7 de abril de 2024.
Su método se centra en utilizar conjuntos de moldes compuestos de materiales con diferentes tasas de expansión térmica, lo que permite la corrección automática de errores de alineación durante el proceso de moldeo.
A través de un modelo matemático detallado, el equipo pudo tener en cuenta los comportamientos térmicos únicos de los materiales seleccionados, lo que permitió un ajuste preciso del espacio entre los núcleos y las camisas del molde. Esta optimización reduce drásticamente los errores de alineación, logrando una precisión sin precedentes en los DSMLA.
Yendo más allá de las limitaciones de los moldes convencionales de un solo material, que son propensos a problemas de alineación debido a la expansión uniforme del material, este enfoque innovador utiliza materiales que se expanden a diferentes velocidades. Este ajuste garantiza que el molde se autocorrija durante las fases de calentamiento y enfriamiento, mejorando notablemente la alineación de los conjuntos de microlentes y estableciendo un nuevo estándar en la fabricación de dispositivos ópticos.
Tianfeng Zhou, autor principal del estudio, afirma:"Nuestra investigación no sólo aborda un desafío de larga data en la fabricación óptica, sino que también establece un nuevo punto de referencia para la precisión y eficiencia de los conjuntos de microlentes. La integración de diversos materiales en el diseño de moldes marca un cambio fundamental para la industria."
Esta técnica marca un salto significativo en la fabricación óptica y ofrece una solución viable a uno de los problemas más persistentes del sector. El control meticuloso de los errores de alineación no sólo promete elevar la calidad de los DSMLA sino también mejorar el rendimiento de los dispositivos ópticos que dependen de estos componentes.
