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用于科学研究和工业现代化。
传统的激光3D纳米打印技术使用高重频、低脉冲能量的飞秒激光器,受限于只能实现单一的光聚合的机理,能加工的材料局限于可以被光聚合的聚合物(包含有玻璃和陶瓷材质的聚合物)。因此,其应用受到极大的限制,一直以来市场上都缺乏通过光子聚合机理实现纳米加工的成熟商业化产品。
Innofocus系统的激光器是根据微米和纳米激光制造所需的最高性能指标来选择的:波长、可调重复率、适当的脉冲宽度和高峰值功率。根据研究或应用领域的不同,正确选择这些性能指标将使激光器在制造不同材料时获得最大的自由度。根据不同的要求,需要制作的材料可以涵盖多种材料,如传统聚合物、玻璃、晶体、光刻胶、金属、低维材料、固体电介质材料、陶瓷等,以实现高精度制作。
基于以上需求和挑战,Innofocus使用高单脉冲能量的重频可调的飞秒激光器,其优势是可以针对不同的材料调节重频,脉宽以及单脉冲能量在不同的材料上实现不同的机理。在实现了传统的光聚合机理的基础上,Innofocus进一步实现了:
- 光学晶体(包括玻璃、铌酸锂、硫基玻璃等)中的激光改性和
- 激光纳米加工高硬度材料,如陶瓷、蓝宝石和钻石(如下图所示)。
最近,Innofocus又在最新的二维材料,包括石墨烯、黑磷、过渡金属二硫化物上,进行了不同机理的加工, 包括光还原、光氧化、光改性,和光逐层剥离的机理,实现了一步法制作二维材料的光子学元器件。
图源来自。 韩林 Zai-徐泉。 成伟邱宝华,贾宝玉,鲍晓亮, "High Performance Atomically Thin Flat Lenses", arXiv, 1728249
Innofocus成熟的基于多种材料加工的商业化设备能力,极大拓展了激光3D纳米打印技术的应用领域,向更高产能的工业化生产能力迈出了坚实的一步。目前Innofocus通过激光3D纳米加工设备批量制造的光纤布拉格光栅和光波导器件,已达到可商用水平。
同时,多种材料加工的能力对于科研用户尤为重要,能够满足科研用户对于不同材料研究的需求,极大地拓宽了科研领域。
图. Innofocus产品使能femtoFBG、复杂光波导等器件的加工制造