微透鏡陣列是由通光孔徑及浮雕深度為(wei) 微米級的透鏡組成的陣列。它和傳(chuan) 統透鏡一樣，最小功能單元也可以是球麵鏡、非球麵鏡、柱鏡、棱鏡等，同樣能在微光學角度實現聚焦、成像，光束變換等功能，而且因為(wei) 單元尺寸小、集成度高，使得它能構成許多新型的光學係統，完成傳(chuan) 統光學元件無法完成的功能。微透鏡陣列的結構從(cong) 最小功能單元的排列方法可分為(wei) 單排式、M*N排列、滿布式等，同時可分為(wei) 單麵陣列和雙麵陣列。
圖1：微透鏡陣列示意圖
微透鏡陣列可分為(wei) 折射型微透鏡陣列與(yu) 衍射型微透鏡陣列兩(liang) 類：
折射型微透鏡(ROE)陣列：基於(yu) 幾何光學的折射原理，光在兩(liang) 種透明介質交界處（如空氣和玻璃），將向折射率高的區域彎折。材料的折射率越高，入射光發生折射的能力越強。通過這個(ge) 原理，將一個(ge) 完整的激光波前在空間上分成許多微小的部分，每一部分被相應的小透鏡聚焦在焦平麵上，光斑進行重疊，從(cong) 而實現在特定區域將光均勻化，對激光束精確整形。其国产成人在线观看免费网站主要有光斑整形和光束轉化。
圖2：折射型微透鏡陣列
衍射型微透鏡(DOE)陣列：基於(yu) 物理光學的衍射原理，光被透鏡陣列的表麵浮雕結構調製改變了波前相位，從(cong) 而實現了光波的調製、變換。激光經過每個(ge) 衍射單元後發生衍射，並在一定距離（通常為(wei) 無窮遠或透鏡焦平麵）處產(chan) 生幹涉，形成特定的光強分布。
圖3：衍射型微透鏡陣列
微透鏡使用時的限製：1.衍射光學元件對入射光的角度敏感，需要較好的光路調整精度和穩定性；2.大部分衍射光學元件對入射激光的波前位相進行精密調控，因此光路中的其他部件如反/透射鏡片、透鏡等要使用高精度、低波差的器件，否則會(hui) 影響最終的效果。
常見的微透鏡陣列勻光光路，分為(wei) 兩(liang) 種：一種是單陣列型，另一種是雙陣列型。雙陣列勻光對比單透鏡勻光具有更優(you) 異的效果，且雙透鏡勻光光路對入射光的發散角有一定的容差。所以在這兩(liang) 種光路之中，雙陣列型勻光光路更為(wei) 常見，也更為(wei) 好用。下圖便是現在常見的雙陣列透鏡勻光光路。其主要的元件是兩(liang) 片規格參數相近的兩(liang) 片微透鏡陣列，以及後方的傅裏葉透鏡。
圖4：雙微透鏡陣列勻光光路
LA1:微透鏡陣列1；LA2:微透鏡陣列2； FL:菲涅爾透鏡； FP:接收屏麵； dn:入射準直光直徑； DPT:勻光大小‘’fLA1：陣列1的焦距； fLA2:陣列2的焦距； a12:雙陣列間距； S:陣列2與(yu) 菲涅爾透鏡間距； FFL:菲涅爾透鏡焦距
激光光源經過擴束準直後，平行入射。平行入射的激光束，打在第一麵微透鏡陣列上，經過每個(ge) 子單元的聚焦，重新形成陣列排布的焦點。可近似地將入射的光束，看成對應於(yu) 透鏡陣列的光束簇陣列。重新聚焦後的多個(ge) 小光束相互疊加，基於(yu) 陣列排布的對稱性，也即出射小光束的對稱性，小光束的不均勻性相互抵消，最終在接收屏幕上形成均勻的目標光斑。
此外，由於(yu) 傅裏葉透鏡的周期性，出射光斑經過透鏡匯聚會(hui) ，仍然會(hui) 呈現出周期性的光斑陣列，影響了最終微透鏡勻化光斑的效果。（成像光斑的能量頻譜圖如下）
圖5：周期性光斑能量分布圖
為(wei) 了進一步提高微透鏡激光勻化的質量，可以考慮從(cong) 打亂(luan) 成像光斑陣列的周期性排列入手。較為(wei) 常見且簡便的提高勻化質量的方法有：采用隨機點陣微透鏡陣列，添加擴散片等。采用隨機點陣微透鏡陣列，可以有效的破壞出射光斑在接收屛麵排列的周期性。（效果如下圖）
圖6：隨即點陣光斑能量分布圖
帶擴散片的光路，是在光束入到微透鏡之前，先用擴散片對入射光進行初步的勻化，從(cong) 而降低其相幹性。經過勻化後的光束，再經準直處理，打在雙陣列勻化鏡子，最終成像出較好的勻化光斑。（其光路如下圖）
圖7：帶擴散片的激光勻化光路
勻化片兩(liang) 側(ce) ，是參數相同的聚焦透鏡。激光光源，經準直入射，在第一個(ge) 聚焦透鏡上聚焦，而擴散片，恰落在其焦麵上。經焦麵上的擴散片勻化出射後的光源，再被準直，打在雙陣列勻化光路上。相幹性的減小，可以大大的減少接收屏麵上子單元成像的小光斑之間的銳利邊緣的產(chan) 生。
圖8：微透鏡勻化效果；其中左圖為(wei) 未加擴散片的勻化效果；右圖為(wei) 擴散片的勻化效果；
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