Исследователи 3D-печати стеклянных датчиков на оптических волокнах
19.05.2024Исследователи из Королевского технологического института KTH в Стокгольме разработали усовершенствованный метод 3D-печати датчиков из кварцевого стекла непосредственно на кончиках оптического волокна. Этот метод позволяет избежать необходимости высокотемпературной обработки, которая может поставить под угрозу целостность термочувствительного покрытия волокна.
Опубликованное в журнале ACS Nano исследование демонстрирует возможность создания высокоустойчивых стеклянных датчиков, которые значительно превосходят традиционные датчики на основе пластика. Эти датчики, встроенные в кончики волокон, могут измерять концентрацию органических растворителей — сложная задача для датчиков на основе полимеров из-за коррозионной активности этих растворителей. </п>
Датчики исключительно малы: более 1000 их помещаются на поверхности одной песчинки. Такое уменьшение размера открывает новые возможности для применения в мониторинге окружающей среды и здравоохранении. Кроме того, исследователи успешно продемонстрировали печать нанорешеток, которые представляют собой сверхмаленькие узоры, выгравированные на поверхности в нанометровом масштабе. Эти структуры используются для управления светом с высокой точностью и обладают потенциалом для развития квантовой связи.
Микроскопическое изображение демонстрационной структуры напечатанного стекла на кончике оптического волокна . (Изображение предоставлено: Королевский технологический институт KTH)
Возможность 3D-печати сложных и произвольных стеклянных структур непосредственно на кончиках волокон приведет к значительному прогрессу в области микрофлюидных устройств, акселерометров MEMS и квантовых эмиттеров, интегрированных в оптоволокно. Профессор Кристинн Гилфасон подчеркнула, что этот метод устраняет разрыв между 3D-печатью и фотоникой, предоставляя широкие возможности для будущих технологических разработок в различных областях.
Благодаря прямой интеграции оптических устройств из кварцевого стекла с оптическими волокнами этот метод повышает устойчивость и точность датчиков, обеспечивая надежную работу в сложных условиях. Последствия для производства фармацевтических препаратов и химикатов, а также для мониторинга окружающей среды и здравоохранения являются существенными и далеко идущими.
Вы можете прочитать исследовательскую работу под названием «3D-печать стеклянной микрооптики с субволновыми характеристиками на кончиках оптического волокна» по этой ссылке. </п>