直接激光书写技术是先进的印刷技术

西北大学工程学院的研究人员开发了一种通过电磁方法生产的透镜,使研究人员能够在具有挑战性的表面上打印结构。

通过布莱恩·桑德罗 2021年5月7日
提供:西北大学

直接激光刻写(DLW)是一种制造光学元件的技术。这种方法有其实际的局限性,而且使用起来很昂贵。

西北工程公司的研究可以用更小的设备和更高效的透镜,以更低的成本实现更先进的打印。麦考密克工程学院的Koray艾登而且bloom Krishnaswamy展示了电磁设计方法(如反设计和3D纳米打印)生产的紧凑薄透镜,将允许研究人员在使用传统DLW系统难以实现的表面上打印和创建结构。

艾丁是电气和计算机工程副教授,克里什纳斯瓦米是机械工程教授。

Aydin说:“我们的方法是独特的,因为我们利用了非常规的设计和制造技术。”“这为成像、内窥镜和光学纳米颗粒捕获等各种应用提供了一种更简单、更经济的替代方案。”

通过电磁方法生产的透镜将允许研究人员在具有挑战性的表面上打印结构。提供:西北大学

通过电磁方法生产的透镜将允许研究人员在具有挑战性的表面上打印结构。提供:西北大学

与传统的从已知结构开始创建光学元件的方法不同,反向设计方法允许对最佳设计进行任意初始猜测。这是通过在设计目标上设置硬约束,然后搜索最佳设计来实现的。将反设计方法和双光聚合相结合,为制造传统技术难以实现的复杂光学结构提供了一种新的选择。

Aydin和Krishnaswamy与研究生Wisnu Hadibrata和博士后Heming Wei一起,生产了一种可以打印在纤维尖端上的高数值孔径超形透镜。该透镜使用双光子聚合系统,通常被称为3D纳米打印,能够打印100纳米分辨率的结构。

Aydin和Krishnaswamy用这种合成的超构透镜自制了一个系统,证明了它的有效性与笨重的玻璃透镜相当。

艾丁说:“我们有效地将透镜尺寸减小了四个数量级,同时保持了相同的效率。”“这使我们能够使用纤维尖端超构透镜在纳米级进行3D打印,并为不同和更复杂的形状提供了新的机会。”

Krishnaswamy说:“想象一下,能够沿着不同的方向带来几个这样的光纤尖端超构透镜,从而从多个角度同时进行3D打印。”“这是我们今天无法做到的,因为通常使用的笨重镜头。”

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作者简介:Brian Sandalow,西北大学