直接激光光刻来了!西北大学将一个高数值孔径的金属元素安装在光纤尖端上

   小金工        

2021年4月23日,伊利诺伊州埃文斯顿,西北大学的一个团队设计了一个高数值孔径的金属元素,并将其安装在光纤尖端上,实现直接激光光刻的目标。


研究团队使用光子设备,为光学纳米颗粒捕获和其他成像应用建立了替代路径。研究人员使用3D纳米打印和逆设计,大大节省了成本,而且提高了实际应用了的可能性。传统的直接激光书写(DLW)系统,不仅价格昂贵,而且还面临着实际应用限制方面的问题。


研究小组生产的金属元素在980 nm的工作波长下具有约8μm的焦距,在100 nm的范围内具有最佳的焦点。研究人员指出,这些价值创造了一个适用于双光子直接激光光刻的金属平台。


3D纳米打印或双光子聚合是一种能够以100 nm分辨率打印结构的方法。这种薄而紧凑的镜头也将允许用户在表面上印刷和创建结构,而这些结构原本很难通过DLW实现。


在创建光学元件的常规方法始于了解所需物理结构的地方,逆设计允许对光学组件的初始设计进行任意猜测。为了通过这种替代方法开始制造过程,西北研究人员在采取步骤进行设计之前,对设计目标设定了严格的限制。然后,他们将双光子聚合工艺与逆向设计相结合,以制造复杂的光学结构。


直接激光光刻来了!西北大学将一个高数值孔径的金属元素安装在光纤尖端上

通过电磁方法生产的透镜将使研究人员能够在具有挑战性的表面上印刷结构,图片由西北麦考密克工程学院提供


为了测试他们的金属系统,来自西北大学麦考密克工程学院的Koray Aydin和Sridhar Krishnaswamy将镜头的尺寸减小了四个数量级,这一过程表明镜头保持了充分的效率。Aydin指出,结果使该设备能够在纳米级进行3D打印,并具有创建不同且更复杂的形状的能力。


Krishnaswamy说:“想象一下能够将这些光纤尖端的金属传感器沿不同的方向移动,从而能够从多个角度同时进行3D打印。由于通常使用的笨重镜头,我们今天无法做到这一点。”


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根据西北航空发布的消息,该组织已提交了一项临时专利。


该研究由海军研究办公室资助,并发表在《纳米快报》上。



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