黑科技！能在光纖上直接3D打印出微米級復(fù)雜光學(xué)結(jié)構(gòu)

南極熊獲悉，一支由加州大學(xué)伯克利分校、勞倫斯伯克利國家實驗室等多家頂尖研究機構(gòu)組成的聯(lián)合團隊近日開發(fā)出了一種新的微觀3D打印技術(shù)，能夠在直徑僅有125微米（近似人類頭發(fā)絲的寬度）的光纖頂端打印出精細卻高度復(fù)雜的光學(xué)結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)不僅是目前能在光纖上成型3D結(jié)構(gòu)的最精確方法之一，而且成本比傳統(tǒng)方法低許多，所以有望在生物傳感器、電信等方面催生出許多新的應(yīng)用。

據(jù)南極熊了解，這種新技術(shù)實際上是一種紫外線納米壓印光刻系統(tǒng)，比起傳統(tǒng)的工藝（如電子束光刻或聚焦離子束銑削）都更加高效經(jīng)濟。由它3D打印出的超細光學(xué)結(jié)構(gòu)能夠改變光纖中光的各種屬性，而這正是推動激光加工、生物醫(yī)學(xué)傳感器等技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。

目前，研究團隊已經(jīng)通過成功3D打印出光纖分離器驗證了這項新技術(shù)。這種分離器是通過在一個5微米×5微米的面積上進行255個高度不同的銑削動作實現(xiàn)的，能將光纖里的光一分為四，但強度幾乎保持不變。

“這項新技術(shù)甚至能用高折射率材料直接在光纖上3D出復(fù)雜光學(xué)結(jié)構(gòu)，所以可顯著提高光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計的靈活性和可重復(fù)性，從而為開發(fā)光學(xué)探針等高科技設(shè)備鋪平道路，”研究參與者之一，aBeam Technologies公司的Keiko Munechika解釋說，“有了這種技術(shù)，就能輕松將現(xiàn)有的笨重、昂貴且難以排列的光學(xué)元件集成到一個光纖之中，目前已實現(xiàn)的最好實例就是創(chuàng)造出了帶有角動量光束的渦相位掩模。該裝置通常用于STED顯微鏡和電信技術(shù)。集成到一根光纖后，它不但會變得更易使用，而且成本也能下降不少。”

目前，項目團隊已經(jīng)將這項新技術(shù)撰寫成了論文，發(fā)表到了著名的《Nanotechnology》雜志上。接下來，他們會繼續(xù)探索該技術(shù)的更復(fù)雜應(yīng)用，包括制造近場光學(xué)探針、光纖透鏡，以及各種化學(xué)傳感器等，請關(guān)注南極熊3D打印網(wǎng)。

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編譯自 3ders