研究人员利用模糊光线进行3D打印高质量光学元件

加拿大研究人员开发了一种名为模糊层析的新型3D打印方法，可以快速生产具有商业级光学质量的微透镜。这种新方法可能使设计和制造各种光学设备变得更容易、更快捷。

该研究人员在高影响力研究期刊《Optica》上展示了这种新方法，他们使用该方法制作了一个毫米级的平凸透镜，其成像性能类似于商用玻璃透镜。他们还表明，这种方法可以在短短30分钟内生产出可直接使用的光学元件。

研究人员解释说，现有的层析方法不能直接打印成像质量的透镜，因为使用的铅笔般的光束会导致表面出现条纹。虽然后续处理步骤可以用来创建光滑的表面，但这些方法增加了时间和复杂性，从而消耗了层析打印的快速原型制作优势。

他们还以简单的平凸透镜为例进行了测试，并展示它与具有相同物理尺寸的商用玻璃透镜具有可比的成像分辨率。他们还制作了一个3x3的微透镜阵列，并将其与传统的层析3D打印进行了比较。他们发现，使用传统方法打印的阵列由于表面粗糙度较大而无法成像名片，但使用模糊层析打印的阵列却可以完成。此外，研究人员还演示了将球透镜超印到光纤上的重印技术。

他们目前正在努力通过优化光图案方法和将材料参数纳入打印过程中来提高组件精度。他们还希望引入打印时间的自动化，使系统足够强大以用于商业用途。

总的来说，他们认为模糊层析是一种快速成熟的领域，在许多应用领域都有用武之地。通过利用这种3D打印方法的固有优势，他们为光学制造技术增添了一种快速低成本的替代方案，这可能对未来技术产生影响。