有研究表明，3D 激光打印可用於(yu) 直接在光纖末端製造高質量、複雜的聚合物光學設備。這種微型光學設備的細節比人類頭發的直徑還小，可以提供一種較為(wei) ·緊湊且廉價(jia) 的方式來為(wei) 各種国产成人在线观看免费网站定製光束。
通過3D打印方法在光纖上製造微型光學器件
“通信技術、互聯網和許多其他国产成人在线观看免费网站都基於(yu) 光纖，”以色列 的研究團隊負責人 Shlomi Lightman 說。“當光從(cong) 光纖中射出時，通常會(hui) 使用體(ti) 積龐大的光學元件將其路由到下一個(ge) 位置。我們(men) 的方法通過將路由過程集成到光纖本身，較大限度地減少了這一過程的規模和成本。”
圖片說明：研究人員使用 3D 激光打印直接在光纖末端製造了高質量、複雜的聚合物光學器件。顯示了該裝置的掃描電子顯微鏡圖像。它包括一個(ge) 用於(yu) 光準直的拋物麵透鏡和一個(ge) 扭曲光的扭曲軸棱鏡光學元件。
在期刊Optics Letters中，Lightman 及其同事描述了他們(men) 如何將微型多組件光束整形器直接製造到光纖上。該設備將普通激光轉變為(wei) 帶有軌道角動量的扭曲貝塞爾光束，並且不會(hui) 像典型光束那樣在空間中擴展。
研究人員在不到 5 分鍾的時間內(nei) 製造了整個(ge) 微型光學設備。光纖連同微型光學設備的成本不到 100 美元，大約是執行類似功能的標準顯微鏡物鏡成本的十分之一。
“直接從(cong) 光纖創建貝塞爾光束的能力可用於(yu) 粒子操縱或STED顯微鏡，這是一種產(chan) 生超分辨率圖像的技術，”Lightmant表示。“我們(men) 的製造方法還可用於(yu) 通過在其上打印智能小結構，將廉價(jia) 鏡頭升級為(wei) 更高質量的智能鏡頭。”
為(wei) 了製造微型光學設備，研究人員使用了一種稱為(wei) 3D直接激光打印的製造技術。它使用具有飛秒脈衝(chong) 的激光束在光敏光學材料中產(chan) 生雙光子吸收。隻有發生雙光子吸收的微小體(ti) 積內(nei) 才會(hui) 變成固體(ti) ，從(cong) 而提供了一種創建高分辨率3D元素的方法。
雖然這種3D直接激光打印已經使用了一段時間，但在光纖尖端上製造如此小的光學器件時，很難獲得正確的比例和對齊。“在開始製造過程之前，我們(men) 能夠通過執行高精度的2D和 3D模擬實驗來克服這一障礙，” Lightmant說。“此外，我們(men) 必須仔細考慮如何將光學元件相互集成，然後將其與(yu) 光纖芯對齊。”
在基於(yu) 模擬進行周密規劃後，研究人員使用商用3D直接激光寫(xie) 入係統和高光學質量光敏聚合物打印出直徑為(wei) 60微米、單模端部高110微米的110微米高光學器件光纖。該設備包括一個(ge) 用於(yu) 光準直的拋物麵透鏡和一個(ge) 扭曲光的螺旋軸錐透鏡。這會(hui) 將離開光纖的光變成扭曲的貝塞爾光束。
高質量的光傳(chuan) 播
為(wei) 了分析製造的光學設備的質量，研究人員構建了一個(ge) 光學測量係統來捕獲從(cong) 改性光纖傳(chuan) 播的成形光束。他們(men) 觀察到光束中的衍射非常低，這意味著它可用於(yu) STED 顯微鏡和粒子操縱等国产成人在线观看免费网站。
圖片說明：研究人員創建了一個(ge) 光學測量係統來分析由製造的設備整形的光束的性能。光束顯示出非常低的衍射，激光功率在損壞製造的微型光學設備之前可以達到接近 10 MW/cm2。
他們(men) 還發現，在損壞製造的微型光學器件之前，激光功率可以達到接近10MW/cm 2 。這表明，即使該設備是由比玻璃更容易受到高功率熱損傷(shang) 的聚合物製成的，它仍然可以用來產(chan) 生相對較高的激光功率。
研究人員已經證明可以使用這種直接3D激光打印方法創建精確的多元素微光學元件，他們(men) 正在試驗使用含有低百分比聚合物的混合光敏材料。與(yu) 聚合物材料相比，這些材料可以生產(chan) 更高質量的光學器件，這些光學器件還具有更長的保質期並且更能抵抗高激光功率。
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