• Ghép ánh sáng giữa các thành phần có kích thước khác nhau trong truyền thông
Hình 1-8 (a) vi thấu kính được đặt trên một sợi quang, (b) kích thước của vi thấu kính [12].
Các vi thấu kính được chế ta ̣o và gắn vào các đầu sợi quang có công du ̣ng thu nhỏ la ̣i kích thước các chùm quang mà vẫn không làm hao tổn quang, phù hợp vớ i các chế đô ̣ cơ bản của ống dẫn sóng [12].
• Đếm phần tử ha ̣t trong hê ̣ vi lưu
Hình 1-9 (a) Mô hình hoạt động, (b) hình ảnh thực tế của thấu kính, (c) các thà nh phần của hê ̣ thống [9].
Khả năng tâ ̣p trung của mô ̣t thấu kính sẽ có thể cho ta ứng du ̣ng vào viê ̣c đếm các tế bào dòng chảy. Tích hợp hê ̣ thống quang ho ̣c đơn giản, nhỏ go ̣n và chi phí thấp, có thể thay thế cho hê ̣ thố ng thấu kính ngoài, và đây cũng là mô ̣t tiền năng để tăng hiê ̣u quả phát hiê ̣n và hoa ̣t đô ̣ng công suất thấp. [9]
• Đầu đo ̣c quang [5]. • Tạo ảnh.
Với công nghệ vi cơ điện tử (MEMS), thấu kính có thể được chế tạo từ nhiều vật liệu khác nhau, ví dụ như thủy tinh, silic, cảm quang âm SU-8 của MicroChem, cản quang dương AZ9260 của MicroChemicals, polydimenthysiloxane (PDMS) và vài chất khác [4], [13], [16], [17]. Trong số đó phổ biến nhất là thủy tinh, SU-8 và PDMS với các ưu điểm như dải bước sóng, tính linh hoạt khi chế tạo, độ bền cơ học và hóa học cao. Đối với vật liệu SU-8, đây là một vật liệu rất tốt để chế tạo vi thấu kính bởi vì đây là vật liệu trong suốt trong một bước sóng dải rộng vượt qua 400nm, bền với cơ khí, hóa học và tác động nhiệt độ.Các thấu kính vâ ̣t được làm bằng SU-8 đã được chế ta ̣o bằng cách biến dạng bằng điê ̣n thế cao và nung ở nhiê ̣t đô ̣ 80℃. [8]
Hình 1-11 Sơ đồ hệ thống thiết kế chế tạo vi thấu kính bằng cách sử dụng hiệu điện thế cao [8].
Tuy nhiên, phương pháp này tương đối khó thực hiê ̣n vì phải sử du ̣ng điê ̣n thế cao và các trang thiết bi ̣ ở Viê ̣t Nam chưa đáp ứng đươ ̣c nên ở luâ ̣n văn này chú ng tôi sẽ trình bày thêm mô ̣t phương pháp chế ta ̣o thấu kính đơn giản hơn mà vẫn đáp ứng đươ ̣c yêu cầu để lắp ghép vào hê ̣ thống quang MEMS/NEMS. Chế tạo vi thấu kính SU-8 tương đối đơn giản và linh hoạt, chủ yếu là sử dụng quang
khắc để tạo giếng, nhỏ giọt và sử dụng nhiệt độ để điều chỉnh hình dạng. Cuối cùng sử dụng tia cực tím (UV) để hóa rắn vi thấu kính. Với độ nhớt khác nhau, SU-8 có thể được sử dụng làm thấu kính với hình dạng khác nhau và bề mặt nhẵn. Trong luận văn này các thấu kính sẽ được ứng du ̣ng trong hê ̣ thống cảm biến phát hiện Asen trong nước. Các thấu kính là các phần tử để hô ̣i tu ̣ quang ho ̣c. Nó có vai trò rất quan tro ̣ng vì đảm bảo cho các tia sáng truyền qua ít bi ̣ tổn hao.[10]
Hình 1-12 Mô hình cảm biến tích hợp các linh kiê ̣n quang sử dụng để phát hiện Asen [8].
Ở Hình 1-12 thì các thấu kính được chế tạo bằng vật liệu SU-8 được lắp ghép vào hệ thống quang. Trong hệ thống quang với các thấu kính, vị trí tương đối của các phần tử quang học quan trọng, đảm bảo tia sáng truyền ít bị tổn hao nhất. Các thiết bị kính hiển vi và bàn vi trượt cho phép căn chỉnh vị trí của các phần tử chính xác nhất có thể, cho phép giảm thiểu sai lệch căn chỉnh.