従来のパターン化マイクロレンズ加工工程の複雑さ、高額な製造技術、およびパターン設計の制限といった欠点を改善するために、本稿ではフェムト秒レーザー二光子重合加工技術をパターン化マイクロレンズの高速かつ高精度な加工に応用した。球面波因子の変形により異なるパターンのマイクロレンズを設計し、フェムト秒レーザー二光子重合加工技術を用いてフォトレジスト試料中にパターン化マイクロレンズを加工した。その後、未重合部分を除去するために試料を現像液中に置き、パターン化マイクロレンズを得た。最後にパターン化マイクロレンズの成像試験と光強度均一化解析を行った。LED光源を異なるパターンのマイクロレンズの下に配置し、光がパターン化マイクロレンズを通過して光強度が均一な焦点パターンを成功裏に集光した。実験結果は、フェムト秒レーザー二光子重合加工を使用することで柔軟かつ制御可能な3Dパターン化マイクロレンズ構造の加工が可能であり、加工出力は7 mW、露光時間は2 ms、xyスキャンステップは0.5 μm、zステップは0.8～1.5 μmであり、マイクロレンズ構造の表面を滑らかに保ち、迅速な加工を実現したことを示している。この技術は光学メタマテリアル、光学マイクロデバイス、集積光学デバイスの加工に広い応用展望を持つ。

レーザー加工;フェムト秒レーザー;二光子重合;マイクロレンズ;フォトレジスト