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瑞典研究人员发明出在光纤尖端上打印微型传感器

2024-05-23 15:14:35  来源:激光网    

  瑞典的研究人员发明了两种在光纤尖端制造无机玻璃结构的方法——大约相当于人类头发宽度的平台激光写入技术在大约125μm宽的平台上以亚波长分辨率打印结构。

  使用新方法,科学团队创建了两个工作设备:折射率传感器和偏振分束器。研究人员认为,这种制造技术可以在传感、光子电路和微流体中找到许多应用。

  冷却玻璃固化

  以前使用3D直接激光写入制造光纤尖端器件的努力遇到了与材料相关的障碍。上一代基于聚合物的光纤尖端传感器在暴露于有机溶剂或约300°C的温度下时会降解并失效。 其他科学家试图在650°C以上的温度下制造玻璃纤维尖端结构,这会降解对温度敏感的纤维涂层和护套。

  来自KTH皇家理工学院Kristinn Gylfason实验室的团队发现了一种更好的方法来固化沉积的玻璃:波长为1040nm的飞秒激光脉冲。该研究的主要作者Lee-Lun Lai和他的同事将标准单模光纤的末端放在支架中,以在制造过程中保持稳定。在这个微小的平面上,研究小组沉积了倍半氢氧烷(HSQ)和甲苯的混合物。一旦溶剂蒸发,留下玻璃材料,红外激光(脉冲宽度小于400 fs)通过非线性吸收选择性固化HSQ,软件将激光的运动控制到0.3μm的精度。然后,含有氢氧化钾的显影剂溶液洗去未固化的HSQ,在纤维尖端留下所需的结构。

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