CN112292622B - 制造光学多路复用器和微透镜阵列的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明总体上涉及一种光学多路复用器的制造方法。更具体地，本发明涉及一种光学多路复用器的制造方法，通过该方法，通过使用模具来形成一个模制产品并在行方向上对其进行垂直切割，从而高效地制造多个光学多路复用器，且微透镜阵列和光学块集成在一起。因此，本发明可以提高产品生产率并减小产品尺寸。

Description

制造光学多路复用器和微透镜阵列的方法
技术领域
本发明总体上涉及一种光学多路复用器的制造方法。更具体地，本发明涉及一种光学多路复用器的制造方法，通过该方法，通过使用模具来形成一个模制产品并在行方向上对其进行垂直切割，从而高效地制造其中微透镜阵列和光学块集成在一起的多个光学多路复用器。因此，本发明可以提高产品生产率并减小产品的尺寸。
背景技术
通常，为了增加光通信时的传输容量，广泛使用的是波分复用(WDM)，其中不同波长的光信号被复用以便在单股光纤上传输。
在WDM技术中，诸如薄的滤光膜的波长选择装置用于不同波长信号的多路复用或解多路复用。
图1是示出了现有技术中的多路复用器10的示例的图。
参照图1，现有技术中的多路复用器10包括微透镜阵列11、各自仅选择性地透射入射到微透镜阵列上的特定波长的光束的多个滤光器12、用于对入射到滤光器12上的不同波长λ1、λ2、λ3和λ4的光束进行反射和组合的光学块13、用于接收和聚焦组合的多波长光束的准直透镜14。
另一方面，图1所示的多路复用器10可以用作解复用器。在这种情况下，不同波长λ1、λ2、λ3和λ4的多波长光束通过准直透镜14入射到光学块13的第一表面上，然后仅特定波长的入射的多波长光束由设置在光学块13的第二表面上的滤光器12中的每一个透射，而其它波长的入射的多波长光束被反射，然后通过微透镜阵列11聚焦所透射的波长，借此对多波长光束进行解多路复用。
然而，如上所述的现有技术中的多路复用器10的问题在于，需要将光学块和微透镜阵列制造为单独的部件，并且还需要将光学块和微透镜阵列光学对齐以形成模块，从而导致产品生产率低。
此外，现有技术中的多路复用器10的光学块120需要用于在内部将不同波长的光束进行组合或者相反地将组合的光束分成不同波长的光束。因此，存在不能再减小产品尺寸的局限。
而且，现有技术中的多路复用器10还存在这样的问题，即，为了改变在相对于光轴方向的垂直方向上的光路，需要额外提供光学部件，从而增加了产品的单位成本。
发明内容
技术问题
因此，考虑到现有技术中出现的上述问题而作出本发明，且本发明的目的是提供一种光学多路复用器的制造方法，通过该方法，通过使用模制处理来形成一个模制产品，然后在行方向上切割所述模制产品以制造多个光学多路复用器，从而提高产品生产率。
本发明的另一个目的是提供一种光学多路复用器的制造方法，由此制造集成了微透镜阵列和光学块的光学多路复用器，因此不需要微透镜阵列和光学块之间的光学对齐，从而大大提高了大规模生产率。
本发明的另一个目的是提供一种光学多路复用器的制造方法，由此制造尺寸最小的光学块，从而显著减小光路的长度并防止光信号的损失，并且光学块被设置为尺寸减小的模块。
本发明的另一个目的是提供一种光学多路复用器的制造方法，由此可以在相对于光轴方向的垂直方向上实现多路复用或解多路复用，而不需要提供单独的光学部件。
本发明的目的不限于上述目的，本领域技术人员通过以下描述可以清楚地理解未提及的其它目的。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种制造光学多路复用器MUX的方法，所述方法包括以下步骤：准备包括板状上模具和下模具的模具，所述板状上模具具有多个第一非球面凹陷，所述第一非球面凹陷具有非球面形状并且形成在所述上模具的下表面中以便形成多个柱状凹陷阵列，所述下模具具有与所述上模具对应的板状，并且具有垂直截面为三角形的多个块形成槽，所述块形成槽在与所述柱状凹陷阵列对应的位置处形成在所述下模具的上表面中；将原料置于所述上模具和所述下模具之间，并且沿垂直方向按压所述模具，由此形成模制产品且在所述模制产品的上表面和下表面中分别形成有多个微阵列透镜层和多个光学块；以及在从所述模具移出所述模制产品之后在行方向上垂直切割所述模制产品，由此获得光学MUX。
在一个优选实施方式中，在从所述模具移出所述模制产品之后在所述行方向上垂直切割所述模制产品时，按照在所述行方向上对齐的透镜层形成一个微阵列透镜层的方式切割所述模制产品。
在一个优选实施方式中，所述块形成槽中的每一个包括与所述下模具的所述上表面成直角形成的第一表面和与所述第一表面成预定角度从所述第一表面延伸的第二表面，使得所述块形成槽的垂直截面为直角三角形。
在一个优选实施方式中，在所述块形成槽中，与所述块形成槽的第一表面位于最外侧的列对应的第一块形成槽还可以包括在与第一非球面凹陷对应的各位置处形成在所述块形成槽的第一表面中的第二非球面凹陷，由此在每个光学块的第一表面上在与第二非球面凹陷对应的位置处进一步形成非球面透镜层。
在一个优选实施方式中，该方法还包括以下步骤：在将所述原料放置在所述上模具与所述下模具之间并且在所述垂直方向上按压所述模具由此形成所述模制产品之后并且在垂直切割所述模制产品之前，在所述光学块的与所述块形成槽的各第二表面对应的各第二表面上形成不同的滤光层。
根据本发明的另一方面，提供了一种通过根据本发明的方法制造的光学多路复用器MUX，所述MUX包括：板状基部；微阵列透镜层，所述微阵列透镜层一体形成在所述基部的第一表面上，并且具有多个非球面形状的微透镜层；以及多个光学块，所述多个光学块一体形成在所述基部的第二表面上且形成在与所述微透镜层对应的各位置处。
在一个优选实施方式中，所述光学块中的每一个可以包括与所述基部形成直角的第一表面和与所述光学块的所述第一表面形成预定角度的第二表面，使得所述光学块的垂直截面为直角三角形，并且在所述光学块的各第二表面上可以形成不同的滤光层。
在一个优选实施方式中，在所述光学块中，第一表面位于最外侧的第一光学块还可以包括形成在所述第一光学块的第一表面中的非球面透镜层。
有益效果
本发明具有以下优异的效果。
首先，根据光学多路复用器的制造方法，通过使用上模具和下模具形成一个模制产品，该模制产品在其上表面和下表面中分别形成有多个柱状凹陷阵列和多个块形成槽，然后在行方向上垂直切割该模制产品以制造多个光学多路复用器。因此，可以提高产品生产率。
此外，根据光学多路复用器的制造方法，制造了集成有微透镜阵列和光学块的光学多路复用器。因此，可以不需要微透镜阵列和光学块之间的光学对齐，从而大大提高了大规模生产率。
此外，根据光学多路复用器的制造方法，制造了尺寸最小的光学块。因此，可以通过显著减小光路的长度来防止光信号的损失，并且将光学块设置为尺寸减小的模块。
此外，根据光学多路复用器的制造方法，可以制造能够在相对于光轴方向的垂直方向上实现多路复用或解多路复用的光学多路复用器，而不需要提供例如反射镜的单独的光学部件。
此外，根据光学多路复用器的制造方法，通过在行方向上垂直切割模制产品来制造光学多路复用器，还制造了具有三个通道的RGB组合器，并且通过在列方向上切割模制产品来进一步制造反射型微阵列透镜。因此，可以最大化地利用模制产品。
附图说明
图1是示出了现有技术中的多路复用器的图。
图2是示出了根据本发明实施方式的光学多路复用器的制造方法的流程图。
图3例示了示出根据本发明实施方式的光学多路复用器的制造方法的步骤的示意图，其中，图3a是示出模具准备步骤的图，图3b是示出模制产品形成步骤的图，图3c是示出滤光层形成步骤的图，以及图3d是示出模制产品切割步骤的图。
图4是示出根据本发明实施方式的下模具的块形成槽的图。
图5是示出通过根据本发明实施方式的光学多路复用器的制造方法制造的光学多路复用器的图。
图6是示出图5的光学多路复用器的多路复用/解多路复用操作的图。
图7是示出通过根据本发明另一实施方式的光学多路复用器的制造方法制造的光学多路复用器的图。
图8是示出图7的光学多路复用器的多路复用/解多路复用操作的图。
110：上模具 111：下表面
111a：第一非球面凹陷
111a’：柱状凹陷阵列
120：下模具 121：上表面
121a：块形成槽 121a1：第一表面
121a2：第二表面
120a：第二非球面凹陷
130：模制产品 131：微阵列透镜层
132：光学块
132aa：非球面透镜层
140：滤光层 100：光学多路复用器
具体实施方式
这里使用的包括描述性或技术术语的所有术语应当被解释为具有对本领域普通技术人员显而易见的含义。然而，一些术语可以由申请人任意选择，并且在这种情况下，所选择的术语的含义将在具体描述中详细描述。因此，本文使用的术语必须基于术语的含义以及整个说明书中的描述来定义。
在下文中，将参照附图中所示的示例性实施方式详细描述本发明的技术结构。
然而，本发明不限于这里描述的实施方式，并且可以以其它方式实现。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的部件。
图2是示出了根据本发明实施方式的光学多路复用器(MUX)的制造方法的流程图，图3示出了顺序示出根据本发明实施方式的光学MUX的制造方法的步骤的示意图。
参照图2和图3，根据本发明实施方式的光学MUX的制造方法是通过使用模制工艺形成模制产品，然后通过使用切割方法制造多个光学MUX的方法，其中，如图3a所示，首先执行准备模具的模具准备步骤S100。
模具包括上模具110和下模具120。
这里，上模具110具有板状，且第一非球面凹陷111a具有非球面形状并且形成在上模具的下表面111中。
此外，上模具110可以由碳化物材料和硬质合金材料制成。
此外，第一非球面凹陷111a沿列方向对齐以形成柱形凹陷阵列111a'，并且多个柱状凹陷阵列111a'设置在上模具110的下表面111中。
虽然图中示出了四个柱状凹陷阵列111a'，但是本发明不限于此，并且可以根据要多路复用或解多路复用的波长的数量容易地改变柱状凹陷阵列111a'的数量。
此外，下模具120可以由碳化物材料和硬质合金材料制成。下模具具有与上模具110相对应的板状，且在下模具的上表面121上形成有多个块形成槽121a。
这里，块形成槽121a的数量和位置与柱状凹陷阵列111a'相对应。
此外，块形成槽121a的垂直截面为三角形。
更详细地，参见图4，块形成槽121a中的每一个包括第一表面121a1和第二表面121a2。
这里，块形成槽121a的第一表面121a1是从下模具120的上表面121以与下模具120的上表面121成直角地向下形成的表面，且第二表面121a2是从第一表面121a1的一端以预定角度延伸到第一表面121a1且连接到下模具120的上表面121的表面。
由于这种结构，块形成槽121a的垂直截面为直角三角形。
另外，多个第二非球面凹陷120a还可以形成在第一块形成槽的第一表面121a1中。
这里，第一块形成槽表示与块形成槽121a中的第一表面121a1位于最外侧的列相对应的块形成槽。
此外，具有非球面形状的第二非球面凹陷120a形成为与第一非球面凹陷111a的数量和位置相对应。
这是将根据本发明的方法制造的光学MUX用作垂直型光学多路复用器，以用于在将光路方向转变为垂直方向的同时执行多路复用或解多路复用，其中光学块、微透镜阵列和非球面透镜层一体形成为单个主体。
接着，如图3b所示，执行通过使用准备好的上模具110和下模具120形成模制产品的模制产品形成步骤S200。
更详细地，将原料放置在准备好的上模具110和下模具120之间，并且在垂直方向a上按压上模具110和下模具120，从而形成模制产品130。
这里，原料可以是玻璃材料，但不限于此，只要是能够高效地透射光的透明材料即可。
此外，多个微阵列透镜层131以与多个柱状凹陷阵列111a'对应的形状形成在模制产品130的上表面中。
此外，多个光学块132以与多个块形成槽121a对应的形状形成在模制产品130的下表面中。每个光学块包括第一表面132a和第二表面132b。
这里，光学块132的第一表面132a形成为与每个块形成槽的第一表面121a1对应，并且光学块132的第二表面132b形成为与块形成槽的第二表面121a2对应。
另外，在使用具有形成在第一块形成槽的第一表面121a1中的第二非球面凹陷120a的下模具120的情况下，非球面透镜层132aa还一体形成在通过模制形成步骤S200形成的模制产品130的第一光学块132的第一表面132a上。
这里，第一光学块132表示在与于第一块形成槽对应的位置处形成的光学块。
接着，如图3d所示，执行切割模制产品的模制产品切割步骤S400。
这里，利用切割装置在行方向b上垂直切割模制产品130，从而获得光学MUX。
这里，行方向b表示垂直于柱状凹陷阵列111a'的方向。
也就是说，在模制产品切割步骤S400中，切割模制产品131使得在行方向b上对齐的透镜层131分离以形成一个微阵列透镜层，从而获得具有其上形成微阵列透镜层131的上表面和其上形成多个光学块132的下表面的光学MUX 100。
另外，可以在与柱状凹陷阵列111a'相同的方向上(即，在列方向c上)垂直切割模制产品130，使得在列方向上对齐的透镜层131分离以形成一个微阵列透镜层，从而获得反射型微阵列透镜200。
此外，可用切割装置对模制产品130在行方向b上进行垂直切割，使得三个光学块132分离，从而获得具有三个通道的RGB组合器300。
也就是说，在根据本发明的光学MUX的制造方法中，不仅可以通过在行方向b上垂直切割模制产品130来制造光学MUX和RGB组合器，而且可以通过在列方向c上垂直切割模制产品来制造反射型微阵列透镜。因此，本发明在最大化利用模制产品130方面是有利的。
此外，在根据本发明的光学MUX的制造方法中，可以在模制产品形成步骤S200之后和模制产品切割步骤S400之前执行滤光层形成步骤S300。
这里，模制产品形成步骤S200和模制产品切割步骤S400基本上与上文描述的相同，因此，在此不做赘述。
参照图3c，滤光层形成步骤S300是用于在光学块132的各第二表面132b上形成不同滤光层141、142、143和144的过程，并且这涉及典型的滤光层形成过程。
更详细地，光学块132包括第一光学块、与第一光学块相邻的第二光学块、与第二光学块相邻的第三光学块和与第三光学块相邻的第四光学块。第一光学块、第二光学块、第三光学块和第四光学块分别具有第四滤光器144、第三滤光器143、第二滤光器142和第一滤光器141。
另外，在模制产品形成步骤S200和模制产品切割步骤S400之间执行滤光层形成步骤S300的原因在于，当在模制产品切割步骤S400之后执行滤光层形成步骤S300时，需要一个为所获得的多个光学MUX的光学块132的第二表面132b中的每一个形成不同滤光层的过程，但当在模制产品形成步骤S200与模制产品切割步骤S400之间执行滤光层形成步骤S300时，通过切割过程获得具有滤光层的光学MUX，且滤光层形成在光学块的第二表面上。这使得可以显著减少滤光层形成步骤S300的处理的数量，从而提高产品生产率。
本发明还提供一种通过根据本发明的方法制造的光学MUX。
图5是示出根据本发明的水平型光学MUX的图。
参照图5，根据本发明的水平型光学MUX包括基部130a、微阵列透镜层131和光学块132。
基部130a由透明材料制成并且设置为板状。
微阵列透镜层131一体形成在基部130a的第一表面上，并具有多个非球面形状的微透镜层131a。
光学块132从基部130a的第二表面一体地延伸，且多个光学块设置在与微透镜层131a对应的各位置处。
此外，光学块132中的每一个包括与基部130a形成直角的第一表面和与光学块的第一表面形成预定角度的第二表面，从而使得光学块的垂直截面为直角三角形。
这里，在光学块132的相应第二表面上形成不同的滤光层，以选择性地透射和反射不同波长的光束。
例如，光学块132包括第一光学块、与第一光学块相邻的第二光学块、与第二光学块相邻的第三光学块和与第三光学块相邻的第四光学块。第一光学块、第二光学块、第三光学块和第四光学块分别具有第四滤光器144、第三滤光器143、第二滤光器142和第一滤光器141。
在下文中，将参考图6更详细地描述水平型光学MUX的多路复用/解多路复用操作的原理。
首先，第一波长λ1的光束、第二波长λ2的光束、第三波长λ3的光束和第四波长λ4的光束穿过微阵列透镜层131并被转换成平行光束以入射到各个光学块132上。
第一波长λ1的光束由第一滤光器141反射，透射通过第二滤光器142，并与由第二滤光器142反射的第二波长λ2的光束多路复用。
然后，第一波长λ1和第二波长λ2的多路复用光束透射通过第三滤光器142，并与由第三滤光器143反射的第三波长λ3的光束多路复用。
然后，第一波长λ1、第二波长λ2和第三波长λ3的多路复用光束被第四滤光器144反射，并与通过第四滤光器144透射的第四波长λ4的光束多路复用。
另一方面，水平型光学MUX可以用作解多路复用器(DEMUX)，并且在这种情况下，DMUX反向执行上述多路复用过程。
图7是示出根据本发明的垂直型光学MUX的图。
参照图7，根据本发明的垂直型光学MUX具有与水平型光学MUX的基部130a、微阵列透镜层131和光学块132基本相同的构造，并且还包括用于将入射光束转换成平行光束或聚焦平行光束的非球面透镜层132aa。
这里，非球面透镜层132aa由在第一块形成槽121a的第一表面121a1中形成的多个第二非球面凹陷120a中的每一个形成，并且一体形成在第一光学块的第一表面132a上。
此外，根据本发明的水平型光学MUX具有用于在平行于光轴方向的方向上多路复用/解多路复用的光路，而根据本发明的垂直型光学MUX具有用于在相对于光轴方向的垂直方向上多路复用/解多路复用的光路。
在下文中，将参考图8更详细地描述垂直型光学MUX的多路复用/解多路复用操作的原理。
首先，第一波长λ1的光束、第二波长λ2的光束、第三波长λ3的光束和第四波长λ4的光束穿过微阵列透镜层131并被转换成平行光束以入射到光学块132上。
第一波长λ1的光束由第一滤光器141反射，透射通过第二滤光器142，并与由第二滤光器142反射的第二波长λ2的光束多路复用。
然后，第一波长λ1和第二波长λ2的多路复用光束透射通过第三滤光器142，并与由第三滤光器143反射的第三波长λ3的光束多路复用。
然后，第一波长λ1、第二波长λ2和第三波长λ3的多路复用光束被第四滤光器144反射，并与由第四滤光器144反射的第四波长λ4的光束多路复用。第一波长λ1、第二波长λ2、第三波长λ3和第四波长λ4的多路复用光束通过非球面透镜层132aa聚焦到光纤上。
因此，由于非球面透镜层132aa一体地形成在光学块132上，因此根据本发明的垂直型光学MUX可以以不需要与单独的准直透镜光学对齐的形式提供。另外，可以在相对于光轴方向的垂直方向上实现多路复用或解多路复用，而不需要提供单独的光学部件(例如，反射镜)。
此外，垂直型光学MUX可以用作DEMUX，并且在这种情况下，DMUX反向执行上述多路复用过程。
另外，应用于根据本发明的水平型光学MUX的滤光器和应用于根据本发明的垂直型光学MUX的滤光器被配置为使得第一滤光器141、第二滤光器142和第三滤光器143同样地使用。然而，不同之处在于，当在水平型光学MUX中使用第四滤光器144时，第四滤光器144被设置为用于透射第四波长λ4的光束并反射其余波长λ1+λ2+λ3的光束，当在垂直型光学MUX中使用时，第四滤光器144被设置为用于反射第四波长λ4的光束并透射其余波长λ1+λ2+λ3的光束。
如上所述，在根据本发明的光学MUX的制造方法及由此制造的光学MUX中，通过使用上模具和下模具形成一个模制产品，该模制产品在其上表面和下表面中分别形成有多个柱状凹陷阵列和多个块形成槽，然后沿行方向垂直切割模制产品以制作多个光学MUX。因此，本发明有利于提高产品生产率。
此外，在根据本发明的光学MUX的制造方法及由此制造的光学MUX中，提供了微透镜阵列和光学块集成在一起的光学MUX。因此，本发明的优点在于，微透镜阵列和光学块之间的光学对齐是不必要的，因此大大提高了大规模生产率。
同时，在根据本发明的光学MUX的制造方法及由此制造的光学MUX中，提供了尺寸最小化的光学块。因此，本发明的优点在于，与现有技术中的MUX相比，通过显著减小光路的长度来防止光信号的损失，并且将光学块设置为尺寸减小的模块。
虽然为了说明的目的已经公开了本发明的示例性实施方式，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。
工业实用性
本发明提供的光学MUX和光DEMUX可以用作各种光模块，例如RGB组合器、发射器光学子组件(TOSA)、接收器光学子组件(ROSA)等。

Claims (5)

1.一种制造光学多路复用器MUX和微透镜阵列的方法，所述方法包括以下步骤：
准备包括下模具和板状上模具的模具，所述板状上模具具有多个具有非球面形状并且形成在所述上模具的下表面中的第一非球面凹陷以便形成多个柱状凹陷阵列，所述下模具具有与所述上模具对应的板状，并且具有多个垂直截面为三角形的块形成槽，所述块形成槽在与所述柱状凹陷阵列对应的位置处形成在所述下模具的上表面上；
将原料置于所述上模具和所述下模具之间并且沿垂直方向按压所述模具，由此形成模制产品且在所述模制产品的上表面和下表面中分别形成有多个微阵列透镜层和多个光学块；以及
在从所述模具移出所述模制产品之后在行方向和列方向上垂直切割所述模制产品，
其中，在上述在从所述模具移出所述模制产品之后在行方向和列方向上垂直切割所述模制产品的步骤中，当所述模制产品在所述行方向上被切割时，获得光学多路复用器，当所述模制产品在所述列方向上被切割时，获得微透镜阵列，并且所述微透镜阵列和所述光学多路复用器能够用一个模制产品一起制造。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在从所述模具移出所述模制产品之后在所述行方向上垂直切割所述模制产品时，按照在所述行方向上对齐的透镜层形成一个微阵列透镜层的方式切割所述模制产品。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述块形成槽中的每一个包括与所述下模具的所述上表面成直角形成的第一表面和与所述第一表面成预定角度从所述第一表面延伸的第二表面，使得所述块形成槽的垂直截面为直角三角形。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述块形成槽中，与所述块形成槽的第一表面位于最外侧的列对应的第一块形成槽还包括在与所述第一非球面凹陷对应的各位置处形成在所述块形成槽的第一表面中的第二非球面凹陷，由此在每个光学块的第一表面上在与所述第二非球面凹陷对应的位置处进一步形成非球面透镜层。
5.根据权利要求3所述的方法，该方法还包括以下步骤：在将所述原料放置在所述上模具与所述下模具之间并且在所述垂直方向上按压所述模具由此形成所述模制产品之后并且在垂直切割所述模制产品之前，
在所述光学块的与所述块形成槽的各第二表面对应的各第二表面上形成不同的滤光层。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005088622A1 (en) * 2004-03-04 2005-09-22 Arima Devices Corporation Combined folding mirror and collimator lens for an optical pickup unit.
KR20110138880A (ko) * 2010-06-22 2011-12-28 삼성전기주식회사 웨이퍼 렌즈 및 이의 제조방법
KR101597520B1 (ko) * 2014-11-10 2016-02-25 엠피닉스 주식회사 광학렌즈 성형용 금형의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 광학렌즈 성형용 금형 및 상기 금형을 이용한 광학렌즈 제조방법
KR101762760B1 (ko) * 2016-09-23 2017-08-04 한국생산기술연구원 광학렌즈 성형용 금형

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6305194B1 (en) * 1999-07-15 2001-10-23 Eastman Kodak Company Mold and compression molding method for microlens arrays
KR100303628B1 (ko) * 1999-08-23 2001-11-01 김춘호 파장 다중화 장치 및 이의 제조 방법
JP2004206057A (ja) * 2002-11-01 2004-07-22 Omron Corp 光合分波器及び光合分波器の製造方法
JP4459178B2 (ja) * 2006-03-02 2010-04-28 Ｈｏｙａ株式会社 精密プレス成形用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法
JP4938756B2 (ja) * 2008-01-22 2012-05-23 財団法人工業技術研究院 偏極化色彩分光装置
US9465175B2 (en) * 2014-07-23 2016-10-11 Sifotonics Technologies Co., Ltd. Integrated lens-array-on-substrate for optical coupling system and fabrication method thereof
US20180017735A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 Futurewei Technologies, Inc. Wavelength Division Multiplexer/Demultiplexer with Flexibility of Optical Adjustment
KR101886369B1 (ko) * 2017-06-22 2018-08-09 엠피닉스 주식회사 광학 디먹스 모듈 및 광학 먹스 모듈

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005088622A1 (en) * 2004-03-04 2005-09-22 Arima Devices Corporation Combined folding mirror and collimator lens for an optical pickup unit.
KR20110138880A (ko) * 2010-06-22 2011-12-28 삼성전기주식회사 웨이퍼 렌즈 및 이의 제조방법
KR101597520B1 (ko) * 2014-11-10 2016-02-25 엠피닉스 주식회사 광학렌즈 성형용 금형의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 광학렌즈 성형용 금형 및 상기 금형을 이용한 광학렌즈 제조방법
KR101762760B1 (ko) * 2016-09-23 2017-08-04 한국생산기술연구원 광학렌즈 성형용 금형

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