产品
目录
解决方案
目录
技术
目录
用于科学研究和工业现代化。
光纤布拉格光栅的工作波长λB如下面方程所示：
λB = 2neff Λ
其中neff 代表有效折射率，它由加工的激光功率决定。在neff 是精确控制及稳定的情况下，光栅周期Λ决定了FBG的工作波长。因此，FBG周期的一致性决定了制造的FBG的质量。
如图1中A所示，光纤纤芯一个加工周期中的每个格点间的间距不均匀，这会造成加工一段长度较长的光纤光栅结构时，无法保证加工结构的周期一致性，因此加工出的光纤光栅的性能参数和品质就会大受影响。其中最主要的影响有两个方面：
这些影响最终会导致器件性能和加工成品率大打折扣，因此有效控制加工格点之间的间距准确和均匀，保证加工结构的周期一致性，是提高FBG器件性能的决定因素。
图1.不具备及具备位置时间同步触发的加工结构对比示意图。其中蓝线表示光纤纤芯，圆点代表激光加工的格点。
在加工FBG时，比较普遍的控制加工结构周期性格点方式是假设位移台速度均匀，通过软件控制相等激光曝光间隔时间，来保持每个加工的格点之间的间距一致。如下方程所述：
Λ = v∆t
其中v是位移台移动的速度，Δt是间隔时间。这种激光加工的方法虽然一定程度上能够实现相对均匀的曝光。然而，在实际加工过程中，位移台是处于一个不断加速和减速的过程，难以完全实现匀速运动。这时候不同的时间的速度可以表示为v+Δv，其中Δv取决于位移台的速度控制精度及位移台的质量及加速度。尤其在位移台高速运动的时候（一般加工通过控制位移台高速移动以节省加工时间），其速度稳定性难以精确控制。这样就会引入ΔΛ=ΔvΔt，导致FBG周期的偏移，影响加工质量，如图1中的A所示。
有效地控制各点之间准确而均匀的间隔，以确保制造的FBG的周期一致，是提高FBG器件性能的决定性因素。为了解决这个问题，Innofocus开发了PTST功能模块，通过精确地同步位置检测和激光触发，实现了在所需位置精确触发激光曝光。
为了解决这个难题，Innofocus依托自身强大的研发能力，通过对硬件、软件、算法方面的协同攻关，研制出了PTST（位置-时间同步触发）模块，深度集成在Innofocus全球领先的nanoLAB 3D智能激光纳米加工系统的产品架构中。该功能模块可以实现高度智能的激光曝光位置和时间的精确控制。与传统的控制相同的曝光时间间隔不同，PTST精准控制激光曝光时间和激光曝光发生位置的严格同步，即“在需要激光曝光的精准位置上，精准触发需要的激光曝光时间”。这样就避免了每次曝光之间距离的不确定性，以确保每次曝光格点之间间距的一致。正如图1中B所示，光纤纤芯中的结构均匀，保证了加工结构的周期一致性，从而有效确保了加工品质，并提高了加工成品率。
利用NanoPrint 3D智能纳米加工系统进行飞秒激光加工，可以在透明介质中直接写入微米级、亚微米级甚至纳米级的三维微纳米结构，具有无掩膜、结构灵活、设计简单、加工速度快等优点。通过与不同光学材料的结合，它可以在全光通信领域实现广泛的应用，特别是在衍射光学、集成光学、片上光学、硅光子学、纳米光学和量子光学的制造方面，在众多微纳米制造技术中脱颖而出，成为越来越重要的使能技术。
三维微纳结构的设计可以增强局部光场与物质的相互作用，从而产生各种线性和非线性光学现象，缩短作用尺度，从而有效实现器件的小型化、集成化和低能耗。例如，Nanoprint 3D智能激光纳米制造系统可以实现各种微型衍射光学元件，包括微型透镜、集成光栅、波段片等，可以在成像、波长选择、色散补偿等方面发挥巨大作用。
此外，NanoPrint系统独特的高功率飞秒激光器能够与不同的材料，如玻璃、硅、硫基玻璃和铌酸锂晶体进行互动。这些材料可以有效地引入非线性光学相互作用，用于波长转换、光学开关、非线性调谐等。纳米级波导中的非线性相互作用可以被利用来产生有效的量子光学的纠缠光子源。飞秒激光器可以在光纤、块状玻璃和二维材料中引入超高折射率变化，形成高质量的光波导、超薄器件和复杂的三维集成光学系统，如光连接器和片上集成，这些都是超高速、超高容量和量子通信的重要使能部件。
在今天这个万物皆智能的社会中，传感器在我们的日常生活和物联网中发挥着越来越重要的作用。传感器监测我们的健康（如心跳）、空气质量、家庭安全，并被广泛用于工业物联网（IIoT）以监测生产过程。我们的生活被智能手机、可穿戴设备和其他智能设备所包围，所有这些都与传感器密不可分。
日常生活中广泛使用的传感器包括温度计、压力传感器、光传感器、加速度计、陀螺仪、运动传感器、气体传感器等等。它们的设计和制造往往依靠传统的机电加工，功能单一，体积大，能耗高，不适合新型传感器的小型化、集成化、一体化、高精度、低能耗的要求。因此，如何创新制造方法，改进制造工艺，已成为传感领域的一个难题。
NanoPrint 3D智能激光纳米制造系统可以在各种材料中写入灵活的设计和多功能的3D微纳米结构，包括聚合物、2D材料、金属、半导体、晶体、光纤和其他材料，形成传感机制。其写入方法灵活，制作简单，不需要真空或掩膜。更重要的是，写入的结构小且高度集成，可以与基底或环境形成浸入式传感。还可以在传感中需要测量的部位直接引入原位高精度传感器，不破坏原有环境和整体外观。
尤其是利用NanoPrint系统实现的石墨烯微纳米传感器，近年来在人工皮肤、智能机器人、医疗保健、疾病早期诊断、可穿戴设备等方面发挥着重要作用。此外，利用NanoPrint系统的独特专利技术制作的FBG具有操作简单、写入速度快、工艺稳定、可灵活形成各种特殊光栅、光栅率高等特点。它解决了传统光纤光栅制作设备的成本高、工艺复杂、光栅结构单一等问题。形成的FBG折射率变化大，耐高温，性能指标高，稳定性好，已经取代了传统的光纤光栅，在高温高压环境下发挥了不可替代的作用。