1997年，美國麻省理工學(xué)院(MIT)林肯實(shí)驗(yàn)室研究人員采用質(zhì)量轉(zhuǎn)移法，成功制作出折射非球形微透鏡陣列，用于錐形諧振腔激光器的光束準(zhǔn)直，使衍射受限光束發(fā)散角僅為0.43。，并實(shí)現(xiàn)了與單模光纖的耦合。

2002年，Osaka大學(xué)研究人員利用微透鏡陣列與二次諧波顯微鏡(second harmonic generation microscopy)集成，提出了多焦點(diǎn)掃描技術(shù)，與傳統(tǒng)的單焦點(diǎn)掃描方法相比，此技術(shù)使二次諧波生成的探測(cè)效率和圖像采集率獲得了數(shù)十倍的提高。

2005年，韓國研究人員報(bào)道稱將微透鏡陣列用于超大尺寸的三維成像顯示，微透鏡陣列能夠加大顯示器的視場角，同時(shí)顯示的圖像顯非常清晰而且沒有畸變。

2006年，美國加利福尼亞州的斯坦福大學(xué)的研究人員成功地利用微透鏡陣列代替數(shù)碼相機(jī)中的單一透鏡成像，大大增加了相機(jī)的聚焦深度和視場角。裝有微透鏡陣列的相機(jī)不但能夠使遠(yuǎn)處和近處的像清晰，連背景也十分清楚，而一般的相機(jī)只能獲得近處或遠(yuǎn)處的像。

2007年韓國LG公司研究人員報(bào)道了使用高填充因子微透鏡陣列增強(qiáng)OLED的光輸出效率。他們利用溝道成型和高分子敷形圖層氣相沉積的微機(jī)械制作工藝在OLED器件表面制作出來高填充因子的微透鏡陣列，將OLED的輸出效率提高了48%。

在國內(nèi)，研究人員對(duì)微透鏡陣列理論及制作工藝也進(jìn)行了深入的研究，使得其得到了廣泛的應(yīng)用。如成都光電所將其成功地用于波前測(cè)量、激光光束診斷、激光光束整形和光學(xué)元件質(zhì)量評(píng)價(jià)等實(shí)際系統(tǒng)中；浙江大學(xué)對(duì)其在密集多載波分復(fù)用器中的應(yīng)用也作了深入的研究；南開大學(xué)光學(xué)所衍射微光學(xué)試驗(yàn)室對(duì)微透鏡的制作工藝也進(jìn)行了深入的研究。

由于微透鏡陣列在微光學(xué)系統(tǒng)中有著重要而廣泛的應(yīng)用，如可用于光信息處理、光計(jì)算、光互連、光數(shù)據(jù)傳輸、生成二維點(diǎn)光源，也可用于復(fù)印機(jī)、圖像掃描儀、傳真機(jī)、照相機(jī)，以及醫(yī)療衛(wèi)生器械中。此外，微透鏡陣列器件也實(shí)現(xiàn)了微型化和集成化，使得其具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可廣泛用于通信、顯示和成像器件當(dāng)中。用于半導(dǎo)體激光器的橢圓形折射微透鏡陣列，能夠?qū)崿F(xiàn)激光器的聚焦與準(zhǔn)直，激光二極管(LD)的光束整形，它還可用于光纖、光學(xué)集成回路之間，實(shí)現(xiàn)光器件的有效耦合。在光纖通信中，橢圓形微透鏡將來自自由空間的光耦合進(jìn)光纖，并校準(zhǔn)從光纖出來的光。目前微透鏡陣列己經(jīng)在原子光學(xué)領(lǐng)域有所應(yīng)用，利用微透鏡陣列做成原子波導(dǎo)、分束器、馬赫一曾德爾干涉儀或利用其捕獲原子或者對(duì)中性原子進(jìn)行量子信息處理。因此對(duì)于微透鏡陣列使用材料，制作工藝和用途方面的研究十分必要。