据 KTH 皇家理工学院称, 研究人员在光纤尖端上 3D 打印了石英玻璃微光学器件,其表面与人类头发的横截面一样小。这一发展可以实现更快的互联网和更好的连接,以及更小的传感器和成像系统等创新。
斯德哥尔摩 KTH 皇家理工学院的研究人员在《ACS Nano》杂志上发表报告称,将石英玻璃光学器件与光纤集成可以实现多项创新,包括用于环境和医疗保健的更灵敏的远程传感器。印刷技术在药品和化学品的生产中也具有价值。
KTH 教授 Kristinn Gylfason 表示,该方法克服了用石英玻璃构造光纤尖端的长期限制,这种技术通常需要高温处理,从而损害温度敏感光纤涂层的完整性。
与其他方法相比,该过程从不含碳的基础材料开始,这意味着不需要高温来驱除碳以使玻璃结构透明。
研究人员打印了一种石英玻璃传感器,经过多次测量,该传感器比标准塑料传感器更有弹性。“我们展示了集成在光纤尖端上的玻璃折射率传感器,使我们能够测量有机溶剂的浓度。由于溶剂的腐蚀性,这种测量对于基于聚合物的传感器来说具有挑战性,”该研究的主要作者 Lee-Lun Lai 说道。
该研究的合著者 Po-Han Huang 表示:“这些结构非常小,一粒沙子的表面可以容纳 1000 个,这与当今使用的传感器的大小相当。”
研究人员还展示了一种打印纳米光栅的技术——以纳米尺度蚀刻在表面上的超小图案——用于以精确的方式操纵光,并在量子通信中具有潜在的应用。
Gylfason 表示:“通过弥合 3D 打印和光子学之间的差距,这项研究的影响是深远的,在微流体设备、MEMS 加速计和光纤集成量子发射器方面具有潜在的应用前景。”
作者已为该技术提交了专利申请。