比沙粒小1000倍的二氧化矽微光學元件可提升網速、改良感測器及成像系統
瑞典研究人員在光纖上三維列印了矽玻璃微光學元件，從而提高了網速和連接性。這種技術更靈活、更精確，可徹底改變遙感、製藥和光子學。在通訊領域，瑞典研究人員首次成功地將二氧化矽玻璃微光學元件直接3D 列印到光纖的尖端，其面積極小，只有人的頭髮橫截面那麼大。這項突破可能帶來更快的網速和更強的連接性，同時也能開發出更小的感測器和更緊湊的成像系統。
瑞典研究人員透過在光纖上開發二氧化矽玻璃微光學元件，對3D 列印技術進行了創新，有望加快網路速度、改進感測器和先進成像系統，同時避免高溫對光纖塗層造成損壞。資料來源：大衛卡拉漢
斯德哥爾摩皇家理工學院（KTH Royal Institute of Technology）的研究人員在《ACS Nano》雜誌上報告說，將矽玻璃光學元件與光纖整合可實現多種創新，包括用於環境和醫療保健的更靈敏的遠程感應器.
他們報告的印刷技術在藥品和化學品生產中也很有價值。
Lee-Lun Lai 示範在光纖上列印矽玻璃微結構的設定。圖片來源：Lee-Lun Lai 示範在光纖上列印矽玻璃微結構的設定。
印刷技術的進步
KTH 教授 Kristen Gylfason（Kristinn Gylfason）說，這種方法克服了長期以來用矽玻璃製造光纖尖端結構的局限性，他說，這種方法通常需要高溫處理，會損害對溫度敏感的光纖塗層的完整性。與其他方法不同的是，該工藝從不含碳的基礎材料開始。這意味著不需要高溫來去除碳，使玻璃結構透明。
該研究的主要作者黎李倫說，研究人員列印了一種矽玻璃感測器，經過多次測量證明，這種感測器比標準的塑膠感測器更有彈性。
光纖尖端印刷玻璃示範結構的顯微影像。資料來源：David Callahan
“我們展示了一種整合在光纖尖端的玻璃折射率感測器，它使我們能夠測量有機溶劑的濃度。由於溶劑的腐蝕性，這種測量對於基於聚合物的感測器來說具有挑戰性，」Lai 說。
這項研究的合著者黃寶漢說：”這些結構非常小，可以在一粒沙子的表面安裝1000 個這樣的結構，這與目前使用的感測器的大小差不多。”
研究人員還展示了一種列印奈米圖案的技術，這是一種蝕刻在奈米級表面上的超小型圖案。這些圖案可用於精確操縱光線，在量子通訊中具有潛在的應用價值。
吉爾法森說，在光纖尖端直接三維列印任意玻璃結構的能力開闢了光子學的新領域。他說：”透過彌合3D 列印和光子學之間的差距，這項研究的意義非常深遠，有可能應用於微流控設備、MEMS 加速計和光纖整合量子發射器。”
編譯來源：ScitechDaily