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中红外飞秒激光器用于在聚合物表面的激光刻印

时间:2021-04-02 来源:新特光电 访问量:1016

光学表面波导如何工作?

光波导允许光通过引导结构从A传输到B;最著名的例子是光纤,目前已广泛用于电信网络。这可能是由于全内反射现象,在这种情况下,光可以在两种介质的边界上反射,具体取决于其角度和材料折射率之间的差异。在光纤中,这意味着光信号会从聚合物包层反弹(低折射率)时无法逃逸其玻璃芯(高折射率)。

光纤内部的光

光纤内部的光

创建波导的另一种方法是局部增加材料的折射率。这可以通过用高吸收性激光束撞击材料来完成,这是一个非常快速,精确和可重复的过程。如图像上所示,处理后的灰度体积比白色显示的折射率高。当进入高折射率的灰色材料时,光线会从较高折射率的区域反射回来,然后被引导通过通道。由于空气的折射率比材料的任何区域都要低,因此它也会在顶面反射-这就是为什么它被称为光学表面波导的原因。

表面激光刻印

表面激光刻印

表面波导可用于不同的应用:温度或压力监控,物质识别,浓度水平等。为了进行此类感测,将光引导通过表面波导,并在另一端测量强度。如果与波导的外表面接触的物质的折射率发生变化,那么接收端的光强度也将发生相应的变化。通过表征折射率和其他参数之间的关系,可以通过表面波导来感测折射率。

表面波导传感装置的工作原理

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可扩展且精确的PMMA和聚碳酸酯表面波导刻写过程

碳氢化合物吸收光谱

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聚合物是廉价的,生物相容的材料,现在有一种方法可以将几乎所有的塑料变成高科技的传感设备。该过程需要在激光波长和材料的吸收带之间进行匹配,以改变材料表面的折射率,而不会引起基体的额外变形或毛刺。

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这是首个>3um的商业的超快中红外光纤激光器。紧凑,即插即用的激光系统,调谐范围2.8~3.5um,自起动锁模,集成超快探测器用于监测,脉宽<500 fs,平均功率可达1W,单模光纤传输且易于安装。

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聚合物表面的激光刻印

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