Инновация: микроскопический стеклянный датчик, созданный на оптоволокне
Исследования в области подключения функциональных материалов и структур к кончику оптического волокна — перспективное направление, приобретшее популярность в последние несколько лет благодаря широким возможностям, которые открывают разработки в данной сфере, для развития таких направлений как зондирование, получение изображений и оптический захват. К преимуществам взаимодействия между направленным светом и устройством является низкое вносимое затухание и совместимость со стандартными оптоэлектронными компонентами. Недостатком технологии являются размеры и хрупкость среза волокна, что существенно затрудняет выполнение традиционных технологических процессов, которые применяются при работе с плоскими подложками.
Данные сложности удалось устранить шведским учёным, которые представили свою разработку — микроскопический стеклянный датчик, созданный на оптоволокне. Инновационная технология позволила также преодолеть проблему с интеграцией структур из кварцевого стекла, в процессе которой чувствительная к температуре оболочка волокон теряла свою целостность во время высокотемпературной обработки. Этого удалось добиться благодаря тому, что используемый материал не содержит углерод, а потому стеклянная структура приобретает прозрачность без необходимости в высокой температуре.
Для трехмерной печати неорганических стеклянных структур на кончике оптоволокна разработаны 4 этапа:
- Подготовка и закрепление оптоволокна;
- Обработка волокна 40-процентным раствором силсесквиоксана водорода (HSQ) в толуоле, которая позволяет получить конический слой толщиной примерно 100 мкм;
- Воздействие на сердцевину волокна 650-нм лазером;
- Прямая лазерная литография, в процессе которой фемтосекундный лазер избирательно отверждает HQS.
Исследователи предполагают, что инновационная технология 3D-печати стеклянных структур прямо на оптоволокно откроет широкие перспективы для развития фотоники.
По материалам: hightech.plus