1997年，美國麻省理工學院(MIT)林肯實驗室研究人員采用質(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直，使衍射受限光束發(fā)散角僅為0.43。，并實現(xiàn)了與單模光纖的耦合。

2002年，Osaka大學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，提出了多焦點掃描技術(shù)，與傳統(tǒng)的單焦點掃描方法相比，此技術(shù)使二次諧波生成的探測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的研究人員成功地利用微透鏡陣列代替數(shù)碼相機中的單一透鏡成像，大大增加了相機的聚焦深度和視場角。裝有微透鏡陣列的相機不但能夠使遠處和近處的像清晰，連背景也十分清楚，而一般的相機只能獲得近處或遠處的像。

2007年韓國LG公司研究人員報道了使用高填充因子微透鏡陣列增強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)，研究人員對微透鏡陣列理論及制作工藝也進行了深入的研究，使得其得到了廣泛的應用。如成都光電所將其成功地用于波前測量、激光光束診斷、激光光束整形和光學元件質(zhì)量評價等實際系統(tǒng)中；浙江大學對其在密集多載波分復用器中的應用也作了深入的研究；南開大學光學所衍射微光學試驗室對微透鏡的制作工藝也進行了深入的研究。

由于微透鏡陣列在微光學系統(tǒng)中有著重要而廣泛的應用，如可用于光信息處理、光計算、光互連、光數(shù)據(jù)傳輸、生成二維點光源，也可用于復印機、圖像掃描儀、傳真機、照相機，以及醫(yī)療衛(wèi)生器械中。此外，微透鏡陣列器件也實現(xiàn)了微型化和集成化，使得其具有很強的適應性，可廣泛用于通信、顯示和成像器件當中。用于半導體激光器的橢圓形折射微透鏡陣列，能夠?qū)崿F(xiàn)激光器的聚焦與準直，激光二極管(LD)的光束整形，它還可用于光纖、光學集成回路之間，實現(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光纖，并校準從光纖出來的光。目前微透鏡陣列己經(jīng)在原子光學領(lǐng)域有所應用，利用微透鏡陣列做成原子波導、分束器、馬赫一曾德爾干涉儀或利用其捕獲原子或者對中性原子進行量子信息處理。因此對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。