科学家开发出高效、高精度3D光整形器的新方法
光学计算、集成光子学和数字全息术等现代技术需要在三个维度上操纵光信号。为实现这一目标,必须能够根据所需的应用来塑造和引导光流。鉴于介质内的光流受折射率控制,需要对折射率进行特定调整以实现对介质内光路的控制。 为此,科学家们开发了所谓的“非周期光子体积元件”(APVEs),即位于预定义位置的具有特定折射率的微观体素,以可控的方式引导光的流动。然而,雕刻这些元件需要高度的精度,并且大多数光成形材料仅限于2D配置,或者最终降低输出光束轮廓。 在近期发表在Advanced Photonics Nexus(APNexus)上的一项研究中,由奥地利因斯布鲁克医科大学的Alexander Jesacher领导的研究人员提出了一种简单的方法来为一系列应用制造高精度的APVE。该方法使用一种名为“直接激光写入”的技术,在硼硅酸盐玻璃内对特定折射率的体素进行3D排列。 在他们的研究中,研究人员设计了一种算法,该算法刺激光通过介质流动,以确定体素的最佳位置,从而达到必要的精度。基于此,他们能够在短短20分钟内生成15.4万至30.8万个体素,每个体素的体积约为1.75µm×7.5µm×10µm。此外,他们使用动态波前控制来补偿激光聚焦在衬底上期间的任何球面像差(光束轮廓失真)。这确保了介质内所有深度处每个体素轮廓的一致性。 |