工業(yè)4.0要求復(fù)雜功能的簡單化解決方案。光學(xué)傳感器，如針孔相機，可以提供焦深和合理的分辨率，但它們的強度較低，無法實現(xiàn)可靠和快速的成像。這需要較長的曝光時間，這犧牲了快速成像能力，限制了它們在自動駕駛汽車中的實際應(yīng)用。

發(fā)表在《光：先進制造》雜志上的一篇新論文中，吉林大學(xué)Qi-Dai Chen教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團隊開發(fā)了一種制造3D微透鏡陣列(MLAs)的新技術(shù)。研究團隊的靈感來自蜻蜓的復(fù)眼。蜻蜓的復(fù)眼由成千上萬個微小的透鏡組成，使昆蟲能夠看到更廣闊的視野。

a. 蜻蜓的復(fù)眼。b. 昆蟲復(fù)眼的顯微圖像。c. 蜻蜓復(fù)眼的剖面圖。d. 3D人工復(fù)眼制作示意圖。

MLAs是微觀尺度上的小功能特征，易于集成。它們作為實用光學(xué)器件，在并行微制造、集成光流體微芯片、仿生學(xué)、光束整形、3D成像和3D顯示中得到了廣泛應(yīng)用。

微透許多方法已被提出用于高效MLA制造，但大多數(shù)方法效率低下，無法制造復(fù)眼所需的3D表面。此外，MLA大多由軟材料制成，可以通過機械變形從2D圖案轉(zhuǎn)換為3D配置。

飛秒激光增強局部濕蝕刻(fs-LEWE)是一種有前途的大規(guī)模制造微凹透鏡陣列(MCLAs)的技術(shù)。該技術(shù)具有幾個優(yōu)點，包括高通量、簡化步驟，以及在平面和非平面表面上制造MCLA的能力。然而，與fs-LEWE相關(guān)的挑戰(zhàn)仍然存在。

一個挑戰(zhàn)是制造效率有限，因為該過程通常以脈沖方式進行。另一個挑戰(zhàn)是該過程對曲面基板可能是復(fù)雜和苛刻的，因為表面拓撲必須仔細編程，并需要高精度的3D運動階段。

 a. GAN示意圖。b. 使用GAN預(yù)測的圖像，c. 原始圖像。