透镜是一种人们非常熟悉的光学元件,它属于被动光学元件,在光学系统中用来会聚、发散光辐射。通常的透镜体积比较大,人眼能看得到,属于折射型光学元件,遵循折射定律,用几何光学的知识就能很好地研究它们的光学性质。相同的透镜按一定的周期排列在一个平面上便构成了透镜阵列,由普通的透镜组成的透镜阵列的光学性质就是单个透镜功能的合成。
然而,随着科学技术的进步,当前的仪器设备已朝着光、机、电集成的趋势发展趋势。利用传统方法制造出来的光学元件不仅制造工艺复杂,而且制造出来的光学元件尺寸大、重量大,已不能满足当今科技发展的需要。目前,人们已经能够制作出直径非常小的透镜与透镜阵列,这种透镜与透镜阵列通常是不能被人眼识别的,只有用显微镜、扫描电镜、原子力显微镜等设备才能观察到,这就是微透镜和微透镜阵列元件。
微光学技术所制造出的微透镜与微透镜阵列元件以其体积小、重量轻、便于集成化、阵列化等优点,已成为新的科研发展方向。随着光学元件小型化的发展趋势,为减小透镜与透镜阵列的尺寸而开发了许多新技术,现在已经能够制作出直径为毫米、微米甚至纳米量级的微透镜与微透镜阵。