微透鏡陣列根據(jù)加工方式的不同，飛秒激光加工技術(shù)可以分為兩種：第 一種是雙光子聚合加工技術(shù)，是通過(guò)增材加工的方式對(duì)聚合物材料（光敏樹(shù)脂、金屬溶液、生物兼容材料和石墨烯氧化材料等）進(jìn)行微納結(jié)構(gòu)的三維制造；第二種是飛秒激光燒蝕加工技術(shù)，是通過(guò)減材加工的方式對(duì)硬質(zhì)材料（半導(dǎo)體材料、介質(zhì)材料和金屬材料等）進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的去除加工。 

       1）飛秒激光雙光子聚合加工

       雙光子聚合是無(wú)掩模制造功能性微器件和納米器件的通用技術(shù)，特別適用于制造具有若干特性的微光學(xué)和光子器件。而利用飛秒激光則可以實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)加工，能夠制造具有納米級(jí)空間分辨率的精密微結(jié)構(gòu)。

       雙光子聚合加工的優(yōu)勢(shì)在于它可以通過(guò)讀取CAD文件直接將聚合物模型打印成實(shí)際結(jié)構(gòu)，步驟少、耗時(shí)短；而且，雙光子聚合的加工環(huán)境和參數(shù)易于控制，可以輕松修改得到所需的結(jié)構(gòu)。此外，采用增材制造的方式可以直接集成避免組裝錯(cuò)誤。因此，雙光子聚合技術(shù)常用于制造形貌復(fù)雜的高精度微透鏡陣列。如圖1，研究人員曾采用飛秒激光雙光子聚合直寫(xiě)技術(shù)制造了非球面微透鏡和具有100%填充因數(shù)的透鏡陣列，證明了飛秒激光技術(shù)可以高精度地、簡(jiǎn)單快速地制造出具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的微納米功能光學(xué)器件。此外，飛秒激光雙光子聚合技術(shù)還用于制備光流微透鏡陣列。

       雙光子聚合技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、分辨率高（<100 nm）和3D處理能力等特點(diǎn)，已被廣泛用于制造復(fù)雜的功能性3D微納米器件。但在其初步形成凹坑陣列時(shí)，仍是以逐點(diǎn)掃描的方式進(jìn)行制造，這會(huì)在實(shí)際應(yīng)用中受到速度的限制。

       為了提高效率，人們通常利用微透鏡陣列、衍射光學(xué)元件或多光束干涉的多焦點(diǎn)并行制造方法。然而，這些方法的缺點(diǎn)在于焦點(diǎn)的位置由光學(xué)元件固定，且僅適用于制造具有相同形態(tài)的微結(jié)構(gòu)陣列。而與空間光調(diào)制器（SLM）結(jié)合飛秒激光加工，可實(shí)現(xiàn)多光點(diǎn)并行加工 ，進(jìn)一步提高加工效率。將SLM引入到雙光子聚合加工系統(tǒng)中，可用于制造大規(guī)模的微光學(xué)和光子器件。

       采用雙光子聚合技術(shù)，還可在曲面上制備3D曲面復(fù)眼結(jié)構(gòu)，制造超高分辨率3D光致發(fā)光聚合物納米結(jié)構(gòu)，以及采用雙光子聚合直寫(xiě)技術(shù)可制備具有液晶對(duì)準(zhǔn)的曲線表面結(jié)構(gòu)等。此外，雙光子聚合直接激光寫(xiě)入可控制活性聚合物納米結(jié)構(gòu)的空間定位、尺寸及光致發(fā)光特性，這為某些有前途的應(yīng)用開(kāi)辟了新途徑。

       2）化學(xué)刻蝕輔助飛秒激光燒蝕加工

       飛秒激光燒蝕已被證明是一種通過(guò)改變固體表面性質(zhì)來(lái)制造各種功能材料的通用且可靠的技術(shù)，但存在耗時(shí)長(zhǎng)、加工粗糙度高的缺點(diǎn)，因此只能獲得有限的高質(zhì)量微結(jié)構(gòu)，在一定程度上降低了微透鏡的光學(xué)性能。

       采用化學(xué)刻蝕輔助飛秒激光燒蝕加工的方法，可以快速實(shí)現(xiàn)高精度三維微納結(jié)構(gòu)的制造，這種加工方式主要是在飛秒激光誘導(dǎo)材料表面產(chǎn)生缺陷的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行濕法或干法刻蝕處理，以加速刻蝕效率，得到表面更光滑、質(zhì)量更高的微透鏡及微透鏡陣列。