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  • 研究人员开发玻璃新工艺用于制造微型红外光学器件

    作者:光行天下小萌新 来源:物理学家组织网 时间:2022-04-08 16:50 阅读:943 [投稿]
    研究人员开发了一种新的制造工艺,可以将红外玻璃与另一种玻璃结合,形成复杂的微型形状。该技术可用于创建复杂的红外光学系统,使红外成像和传感更广泛地普及。

    Bellouard说:“我们的团队开始寻求创新方法,在任意形状的3D光学电路中实现宽带光限制。就从那时起,我们决定探索修改我们首次使用金属演示工艺的可能性,这样它就可以用来生产结合两种玻璃的结构。”

    对于这种新方法,研究人员首先使用飞秒激光辅助化学蚀刻技术,在熔融硅玻璃衬底中创建一个任意形状的3D腔体。这种方法利用飞秒激光的脉冲光束——可以聚焦到大约1微米宽的点上——来改变玻璃的结构,使暴露的区域可以用化学物质(如氢氟酸)去除。

    完成此操作后,这个微小的空腔必须被另一种材料填满,以创造一个复合结构。研究人员通过使用一种微型的压力辅助铸造技术实现了这一目标,在这种铸造技术中,第二种材料被熔化并加压,这样它就可以在被雕刻的硅腔网络中流动并凝固。第二种材料可以是金属、玻璃或任何熔点低于雕刻硅基板的材料,且不会与硅玻璃发生反应。

    创建复杂的光学元件

    Bellouard说:“我们的制造方法可以用来保护红外玻璃,这为完全集成在另一种玻璃基板上的微尺度红外光学电路开辟了新途径。此外,由于熔融二氧化硅和硫族化合物提供了高折射率对比度,我们可以将这些材料制成红外波导,可以像光纤一样传输光。”

    研究人员通过使用硫族红外玻璃和二氧化硅玻璃衬底制作各种复杂形状,来演示这种新方法,包括EPFL标识。他们还表明,在苏黎世联邦理工学院同事的帮助下,他们创造的一些结构可以有效地用于引导8微米级联量子激光器发射的中红外光。由于制造方面的挑战,很少有光学元件可用于这个光谱范围。

    他们正在继续探索结合不同玻璃能力的新工艺,并计划在光谱学和其他应用中测试复合材料部件。

    相关链接:https://phys.org/news/2022-04-glass-in-glass-fabrication-approach-miniature-ir.html

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