近日，我室研究生闫孟飞（第一作者）和张培晴研究员（通讯作者）在Ceramics International（IF=5.1）期刊上发表了题为“Efficient fabrication of large-scale chalcogenide glass microlens arrays via precision molding method”的论文。文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.09.261.

       红外微透镜阵列在红外成像、目标检测、夜视系统等领域有着重要的应用。然而，传统的红外光学系统往往存在成像分辨率低、体积庞大和昂贵的问题，通过扩大红外微透镜阵列的规模可以解决这些问题。高效、经济地制造高质量、大面积的红外微透镜阵列仍然是一个巨大的挑战。因此，提出了单脉冲飞秒激光辅助化学腐蚀结合精密模压法高效制备大面积硫系微透镜阵列。

       在本工作中，利用单脉冲飞秒激光辅助化学腐蚀结合精密模压法高效地制备了高质量、大面积的ChG(As2Se3) MLA。采用单脉冲飞秒激光辅助化学腐蚀法在2.5h内制备了500x500规模的石英凹面MLA模具，其中单脉冲飞秒激光扫描过程仅用25min。对模具的形貌及性能进行了系统地表征，结果表明，所制备的模具大小均一、填充率高、表面光滑，并且具有优异的成像性能。利用精密模压法对As2Se3小球进行模压，最终制备了高质量的凸面ChG MLA，微透镜数量高达25万，所制备的红外微透镜阵列具有填充率高、均匀性好、重量轻、聚焦成像效果良好等优点。该方法为大面积MLA掩模和MLA的批量生产提供了一种有效途径。

图1.制备过程示意图（a）飞秒激光直写装置（b）在石英玻璃上通过单脉冲飞秒激光水平扫描形成大规模凹坑（c）HF酸化学腐蚀装置（d）将激光照射过的石英玻璃放入HF酸中腐蚀2h形成光滑的微透镜阵列模具（e）精密模压装置（f）将ChG放在模具上进行精密模压形成大面积的ChG微透镜阵列

图2.（a）石英模具的光学显微镜图像（b）石英模具的部分光学显微镜视图 （200 ×）（c）图（b）的放大光学显微镜图像（500 ×）（右上角插图为放大区域的SEM图像）（d）石英模具的横截面轮廓（e）石英模具的拟合横截面轮廓

图3.（a）ChG MLA 的聚焦图像（b）图3（a）中所选矩形区域内获得的归一化强度分布（c）ChG MLA 的红外成像