Метод прямой лазерной печати (DLW) использует сфокусированный лазер для селективной полимеризации материалов с трехмерной наноточностью, реализуя мультифотонную полимеризацию. Проблема традиционных подходов заключается в нежелательной экспозиции смежных областей.
Оптимизированный метод включает уникальную оптическую схему с двойным лазерным лучом и специально разработанную фотополимерную систему, что позволяет минимизировать побочные реакции. При скорости печати 100 мкм/с достигается поперечное разрешение 100 нм, а при 1000 мкм/с – 120 нм.
Новый подход описан в журнале Optics Letters и представляет возможность изготовления микролинз, фотонных кристаллов, микросистем оптики, метаматериалов и других компонентов.
Ключевую роль в разработке метода сыграл Qiulan Liu из Zhejiang Lab и Zhejiang University в Китае, чьи исследования открывают перспективы для создания оптических волноводных устройств для VR и AR дисплеев.
Применяемая фотополимерная система основана на мономере PETA, дополненном Bis(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил-1-оксиль) себацетатом (BTPOS), который действует как радикальный кватчер, снижая перекрестное сшивание при печати тонких линий.
Оптическая система использует два лазерных источника: 525-нм фемтосекундный лазер для возбуждения и 532-нм пикосекундный лазер для ингибирования, с пикосекундной задержкой в 2700 пс, компенсирующей разницу оптических путей и предотвращающей нежелательную полимеризацию.
Для точного контроля излучения применяется пространственный модулятор света (SLM) с коррекцией с помощью полиномов Зернике, что обеспечивает стабильное выравнивание фокуса, управление мощностью лазера и снижение эффекта памяти между лучами.
Демонстрационные эксперименты по созданию миниатюрных 3D-структур «woodpile» показали возможность формирования поперечных межстержневых расстояний от 225 нм до 300 нм и минимального аксиального периода 318 нм, что близко к дифракционному пределу в 320 нм.
Дальнейшие исследования направлены на увеличение скорости печати до 10 мм/с с перспективой достижения 100 мм/с, а также на усовершенствование фотополимерной системы для повышения стабильности и практичности метода в производстве сложных оптических устройств следующего поколения.
Изображение носит иллюстративный характер
Оптимизированный метод включает уникальную оптическую схему с двойным лазерным лучом и специально разработанную фотополимерную систему, что позволяет минимизировать побочные реакции. При скорости печати 100 мкм/с достигается поперечное разрешение 100 нм, а при 1000 мкм/с – 120 нм.
Новый подход описан в журнале Optics Letters и представляет возможность изготовления микролинз, фотонных кристаллов, микросистем оптики, метаматериалов и других компонентов.
Ключевую роль в разработке метода сыграл Qiulan Liu из Zhejiang Lab и Zhejiang University в Китае, чьи исследования открывают перспективы для создания оптических волноводных устройств для VR и AR дисплеев.
Применяемая фотополимерная система основана на мономере PETA, дополненном Bis(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил-1-оксиль) себацетатом (BTPOS), который действует как радикальный кватчер, снижая перекрестное сшивание при печати тонких линий.
Оптическая система использует два лазерных источника: 525-нм фемтосекундный лазер для возбуждения и 532-нм пикосекундный лазер для ингибирования, с пикосекундной задержкой в 2700 пс, компенсирующей разницу оптических путей и предотвращающей нежелательную полимеризацию.
Для точного контроля излучения применяется пространственный модулятор света (SLM) с коррекцией с помощью полиномов Зернике, что обеспечивает стабильное выравнивание фокуса, управление мощностью лазера и снижение эффекта памяти между лучами.
Демонстрационные эксперименты по созданию миниатюрных 3D-структур «woodpile» показали возможность формирования поперечных межстержневых расстояний от 225 нм до 300 нм и минимального аксиального периода 318 нм, что близко к дифракционному пределу в 320 нм.
Дальнейшие исследования направлены на увеличение скорости печати до 10 мм/с с перспективой достижения 100 мм/с, а также на усовершенствование фотополимерной системы для повышения стабильности и практичности метода в производстве сложных оптических устройств следующего поколения.
