据国外媒体报道，斯图加特大学的研究人员开发了一种新方法，将抗反射(AR)涂层应用于直径小至600微米的3D打印多镜头系统。这些涂层有助于最大限度地减少反射造成的光损失，这对于制造由多个微透镜组成的高质量3D打印系统非常重要。
(来源:斯图加特大学西蒙·里斯托克)
研究小组负责人哈拉尔德·吉森(Harald Giessen)表示，“我们的新方法将有利于所有使用多个透镜的3D打印复杂光学系统，特别是微纤维内窥镜等应用。这些应用需要在不太理想的照明条件下实现高质量的光学和成像。”
大型镜头，如相机中使用的镜头，在组装到设备中之前必须进行镀膜。但是对于宽度小于1 mm的3D打印镜片，传统的镀膜技术(如溅射)是无法使用的。这是因为整个透镜系统通常在单个步骤中印刷，从而形成难以到达的中空开口和切口。
在研究论文中，研究人员描述了他们新的低温热原子层沉积(ALD)技术，该技术与3D打印聚合物材料兼容。该技术可用于同时覆盖复杂系统的所有透镜表面，即使该结构具有中空部分和凹口。这项新技术还可以用于在3D打印的微透镜上直接沉积其他薄膜系统(如彩色滤光片)。
研究论文的第一作者西蒙·里斯托克(Simon Ristok)表示，“我们首次将ALD应用于3D打印复杂微光学系统的抗反射涂层。这种方法可以用来制造新的超薄内窥镜设备，这可能使诊断甚至治疗疾病成为可能。此外，这种方法还可以用于制造自动驾驶汽车的微型传感器系统或增强/虚拟现实设备的高质量微型光学设备(如护目镜)。”
在光学系统中，由于反射，少量的光在每个透镜和空气之间的界面处损失。如果系统包含多个镜头，损耗就会累积，所以抗反射涂层就变得非常重要。反射会降低镜头系统的成像质量。Giesse表示，“我们一直致力于3D打印微光学，并努力改进和优化我们的制造工艺。下一步是在我们的光学系统中添加AR涂层，以提高复杂镜头系统的成像质量。”
虽然ALD可以用于涂覆AR涂层，但通常需要高温来熔化用于3D打印的复杂微光学系统的材料。3D打印镜片通常在200摄氏度下保持稳定，因此研究人员开发了一种可以在150摄氏度下工作的ALD工艺..。
ALD将3D打印透镜系统暴露于包含抗反射涂层的分子块的气体中，气体分子可以自由移动到3D打印结构的空腔部分，在暴露的透镜表面上形成均匀的薄层。通过添加连续层和改变前体气体，可以调整厚度和材料特性以形成高折射率和低折射率涂层或其他AR涂层设计。
研究人员对3D打印样本上的ALD涂层进行了表征，发现该涂层将平面基板在可见光波长的宽带反射率降低到了1%以下。研究人员还使用只有600微米宽的3D打印双镜头成像系统测试了ALD涂层技术。里斯托克说，“为了打印双镜头系统，我们使用了Nanoscribe Quantum X微制造系统，使3D打印镜头的表面更加光滑。我们的ALD涂层显著降低了反射率，从而增强了多镜头系统的传输性能。”
研究人员计划使用ALD技术来创建具有更多层的高级涂层设计，这可以进一步减少特定波长的反射损失。研究人员表示，微光学3D打印和AR涂层的ALD沉积非常适合快速成型或小规模生产。如果减少处理时间，这两种方法可以适合大规模生产。
1据国外媒体报道，斯图加特大学的研究人员开发了一种新方法，将抗反射(AR)涂层应用于直径小至600微米的3D打印多镜头系统。这些涂层有助于最大限度地减少反射造成的光损失，这对于制造……由多个微透镜组成的高质量3D打印系统。
(来源:斯图加特大学西蒙·里斯托克)
研究小组负责人哈拉尔德·吉森(Harald Giessen)表示，“我们的新方法将有利于所有使用多个透镜的3D打印复杂光学系统，特别是微纤维内窥镜等应用。这些应用需要在不太理想的照明条件下实现高质量的光学和成像。”
大型镜头，如相机中使用的镜头，在组装到设备中之前必须进行镀膜。但是对于宽度小于1 mm的3D打印镜片，传统的镀膜技术(如溅射)是无法使用的。这是因为整个透镜系统通常在单个步骤中印刷，从而形成难以到达的中空开口和切口。
在研究论文中，研究人员描述了他们新的低温热原子层沉积(ALD)技术，该技术与3D打印聚合物材料兼容。该技术可用于同时覆盖复杂系统的所有透镜表面，即使该结构具有中空部分和凹口。这项新技术还可以用于在3D打印的微透镜上直接沉积其他薄膜系统(如彩色滤光片)。
研究论文的第一作者西蒙·里斯托克(Simon Ristok)表示，“我们首次将ALD应用于3D打印复杂微光学系统的抗反射涂层。这种方法可以用来制造新的超薄内窥镜设备，这可能使诊断甚至治疗疾病成为可能。此外，这种方法还可以用于制造自动驾驶汽车的微型传感器系统或增强/虚拟现实设备的高质量微型光学设备(如护目镜)。”
在光学系统中，由于反射，少量的光在每个透镜和空气之间的界面处损失。如果系统包含多个镜头，损耗就会累积，所以抗反射涂层就变得非常重要。反射会降低镜头系统的成像质量。Giesse表示，“我们一直致力于3D打印微光学，并努力改进和优化我们的制造工艺。下一步是在我们的光学系统中添加AR涂层，以提高复杂镜头系统的成像质量。”
虽然ALD可以用于涂覆AR涂层，但通常需要高温来熔化用于3D打印的复杂微光学系统的材料。3D打印镜片通常在200摄氏度下保持稳定，因此研究人员开发了一种可以在150摄氏度下工作的ALD工艺..。
ALD将3D打印透镜系统暴露于包含抗反射涂层的分子块的气体中，气体分子可以自由移动到3D打印结构的空腔部分，在暴露的透镜表面上形成均匀的薄层。通过添加连续层和改变前体气体，可以调整厚度和材料特性以形成高折射率和低折射率涂层或其他AR涂层设计。
研究人员对3D打印样本上的ALD涂层进行了表征，发现该涂层将平面基板在可见光波长的宽带反射率降低到了1%以下。研究人员还使用只有600微米宽的3D打印双镜头成像系统测试了ALD涂层技术。里斯托克说，“为了打印双镜头系统，我们使用了Nanoscribe Quantum X微制造系统，使3D打印镜头的表面更加光滑。我们的ALD涂层显著降低了反射率，从而增强了多镜头系统的传输性能。”
研究人员计划使用ALD技术来创建具有更多层的高级涂层设计，这可以进一步减少特定波长的反射损失。研究人员表示，微光学3D打印和AR涂层的ALD沉积非常适合快速成型或小规模生产。如果缩短处理时间，这两种方法可以适合大规模生产。
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