微透镜列阵元件是由通光孔径为微米级及浮雕深度为微纳米级的透镜组成的列阵，可实现聚焦成像、准直等功能，具有单元尺寸小、集成度高等优点。主要用于 Shack-Hartmann 波前传感、红外焦平面探测、CCD 列阵光聚能、LD 整形、激光列阵扫描、激光显示、光纤耦合、光场相机、3D 显示、数字无掩膜光刻(DMD) 等系统。
二元微透镜列阵指的是利用台阶状的面形结构来趋近于连续浮雕结构的微透镜列阵。该元件利用二元掩模通过多次套刻完成多个台阶结构的制备，可制备结构指标参数如下：
| 波长（μm） | 子口径（μm） | 子口径形状 | 焦距（mm） | 列阵数 | 基片尺寸(mm) |
| 1.064 | 275×275 | 四边形 | 8 | 30×30 | φ14×3 |
| 1.064 | 1000×1000 | 四边形 | 30 | 16×16 | φ30×5 |
| 0.55 | 1680（平行对边） | 六边形 | 29.7 | 37×37 | φ14×3 |
| 0.5 | 1680（平行对边） | 六边形 | 69.8 | 7×9 | φ20×3 |
| 1.064 | 1750×1750 | 正方形 | 90 | 6×6 | φ20×3 |
我们采用独特的成形及面形控制技术，实现无衍射色差，适用于宽波段系统成像和聚焦的高精度连续表面微透镜列阵。
柱透镜列阵
可以研制任意面形分布（如非球面）的微柱透镜列阵，结构周期20μm~5mm，应用于光聚焦、整形等领域。下图所示为我们研制的特殊面形的柱镜结构，面形精确控制在50nm，表面粗糙度小于10nm。
四边形微透镜列阵
四边形微透镜是指口径形状为四边形或者按照四边形排布的透镜。我们可以定制口径范围在5μm~5mm之间的四边形微透镜列阵。
子口径（μm）子口径形状列阵数可订制焦距范围（mm）基片尺寸(mm)
| 20×20 | 正方形 | 2000×2000 | 0.1-1 | 可订制 |
| 100×100 | 正方形 | 400×400 | 0.6-20 | 可订制 |
| 150×150 | 正方形 | 300×300 | 1-60 | 可订制 |
| 180×180 | 正方形 | 64×64 | 1.8-90 | φ20×3 |
| 200×200 | 正方形 | 42×42 | 2-100 | φ14×3 |
| 300×300 | 正方形 | 150×150 | 5-240 | 可订制 |
| 400×400 | 正方形 | 21×21 | 9-440 | φ14×3 |
| 500×500 | 正方形 | 80×80 | 14-680 | 可订制 |
| 545×545 | 正方形 | 26×26 | 17-810 | φ25×3 |
| 600×600 | 正方形 | 34×34 | 20-980 | φ30×5 |
| 680×680 | 正方形 | 24×24 | 25-1260 | φ25×3 |
| 700×700 | 正方形 | 65×65 | 27-1340 | 可订制 |
| 720×720 | 正方形 | 30×30 | 28.5-1400 | φ45×5 |
| 800×800 | 正方形 | 10×10 | 35-1750 | φ20×3 |
| 850×850 | 正方形 | 18×18 | 40-1970 | φ20×3 |
| 1000×1000 | 正方形 | 25×25 | 55-2730 | φ40×5 |
| 1200×1200 | 正方形 | 9×9 | 80-3940 | φ20×3 |
| 1380×1380 | 正方形 | 30×30 | 105-5200 | φ60×6 |
| 1440×1440 | 正方形 | 26×26 | 115-5670 | φ60×6 |
| 3300×3300 | 正方形 | 5×5 | 600-29780 | φ25×3 |
六边形微透镜列阵
六边形微透镜列阵指的是口径形状为六边形或者按照六边形排布的微透镜列阵。可定制口径大小在50um~5mm（透镜中心间距）之间的六边形微透镜列阵。
子口径（μm）子口径形状列阵数可订制焦距范围（mm）基片尺寸(mm)
| 207（平行对边） | 六边形 | 13×13 | 1.2-88 | φ14×3 |
| 259（平行对边） | 六边形 | 77 | 2.5-183 | φ14×3 |
| 300（中心间距） | 圆形（六边形排布） | ≥100×100 | 3.2-246 | 可订制 |
| 336（平行对边） | 六边形 | 17×17 | 4-308 | φ14×3 |
| 480（平行对边） | 六边形 | 17×19 | 8.4-630 | φ14×3 |
| 1120（平行对边） | 六边形 | 13×13 | 46-3430 | φ25×3 |
| 1360（平行对边） | 六边形 | 187 | 68-5000 | φ25×3 |
任意排布任意面形微透镜列阵
可以按照客户的特殊需求订制任意面形任意排布的微透镜列阵。以下为本单位所制备的离轴型微透镜列阵的形貌图以及焦斑图。
哈特曼波前传感器
微透镜列阵是夏克-哈特曼波前传感器波前分割的核心器件，通过计算其焦斑位置的偏移来测量波前。该波前传感系统可应用于半导体制造、航空航天、眼科医学等研究及工业加工领域的高精度、无损、在线波前检。
焦平面聚能器件
由于传感器本身的结构特点，感光元与感光元之间存在间隙，这些间隙的存在造成光入射能量的极大损失，利用微透镜列阵将原本入射到这些间隙上的光会聚到感光元上，可以极大的提高传感器的光能利用率。
光场相机
利用微透镜列阵与场镜之间的相互匹配，获取大数据量丰富的图像数据，利用后续算法可实现多景深图像信息再现，进而可实现连续空间的数据获取。
三维显示
利用微透镜列阵与微结构图形之间的相互作用，可实现三维立体影像的获取和重现，进而发展可应用于包装、防伪、3D印刷、立体广告牌、三维影视、立体画等技术领域。
研制各种基于微光学技术的波前调制器件，包括台阶型和连续表面型，具有准确、系统紧凑、方便调节等优点。拥有多种自主开发的设计软件及数据处理模块，主要包括波前转换方法，改进遗传算法及模拟退火的全局优化技术等。器件主要用于像差校正，相位模拟、非球面检测（CGH），光束控制、景深及视场调制等领域。可制备元件尺寸可达100mm，应用范围涵盖紫外到红外波段。
连续面形螺旋相位板相对于传统的台阶状元件极大提高了光的利用率，其典型应用为将入射平行光转换为带角动量的涡旋光，用于光摄、光子捕获。本研究小组可以进行各种拓扑电荷数的螺旋相位板的制备，如下图所示。
随机相位板可对系统位相进行精确模拟、校正或调制。可产生单阶、多阶像差位相器件，用于各种光学系统静态像差校正；也可产生具有特定功率谱的动态随机波像差等。典型应用为用于矫正人眼高阶像差模拟器、大气湍流位相调制效应像差补偿元件及非球面检测用CGH位相板。
可以研制兼具连续面形和二元结构的复合型相位板，使其能够对光进行特殊调制，从而产生特定的光学效果。
衍射光学器件在激光加工、激光光束整形、激光医疗、移动智能设备、人机自然交互体感、手姿控制系统等领域应用广泛，可实现高衍射效率、高均匀性光束变换、整形、分光及位相调制等。深入研究基于标量衍射理论的G-S算法、直接二元搜索法(DBS)、模拟退火算法(SA)、遗传算法(GA)、能量守恒算法及基于矢量衍射理论的积分法、微分法、模态法、耦合波法，开发出多款专业光学设计软件，可提供全局最优设计方案。深入开展高深宽比纳米结构的制备研究，成功实现大角度（70度）、复杂图形的设计、加工、制备。
主要技术参数
将入射光按照设计要求分成所需的一维或二维多束出射光，如2×2、4×4、7×7、 9×9、15×15、65×65等。使用波长涵盖565nm、694nm、850nm、1064nm、2940nm、10.6um等。分束器点阵间能量一致性高、中央主极大可有效控制，也可根据设计需求达到特定能量比分布。可广泛应用于激光医疗、激光加工等领域。
一维分束器型号（波长-分束数-角度）二维分束器型号（波长-分束数-角度）
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| 450-1×3-2.3 | 405-3´3-0.229 |
| 450-1×3-9 | 450-11´11-53 |
| 450-1×3-15 | 525-5×5-7.5 |
| 450-1×5-10.5 | 532-4´4-3.51 |
| 450-1×5-14 | 532-5×5-60 |
| 450-1×7-20 | 532-7×7-6.8 |
| 450-1×9-25 | 532-7×7-11 |
| 450-1×11-12 | 532-8×8-3.51 |
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