柱透鏡陣列是一種由多個微小、平行的柱狀透鏡（通常是半圓柱形透鏡）按一定規(guī)律排列而成的光學元件。它可以被看作是傳統(tǒng)柱面透鏡的“陣列化”或“集成化”版本，從而能夠同時對大量光線或整個光場進行操控。

工作原理

• 其核心原理與單個柱面透鏡相同，都是基于折射。

• 聚焦能力：在每個子單元（單個柱透鏡）的截面方向上（即與軸線垂直的方向），它就像一個球面透鏡，可以將入射光會聚成一條焦線（而不是一個焦點）。

• 無焦特性：在沿著柱透鏡軸線的方向上，它沒有曲率，因此沒有聚焦能力，光線會保持原方向傳播。

• 綜合效果：因此，柱透鏡陣列能夠將入射光在其中一個維度上進行會聚或發(fā)散，而在另一個維度上保持原樣。它最終的效果是將光線分割成許多細條，并對每條光線獨立地進行控制

應用領域

• 3D 顯示與成像（最著名的應用）

• 光束勻化與整形

• 光學傳感與測量

• 光通信

• 能源領域

可以研制任意面形分布（如非球面）的微柱透鏡列陣，結構周期20μm~5mm，應用于光聚焦、整形等領域。下圖所示為我們研制的特殊面形的柱鏡結構，面形精確控制在50nm，表面粗糙度小于10nm。