Les scientifiques développent la technologie d'impression à jet d'encre 2.5D pour la fabrication de composants optiques de précision

L'équipe du Centre suisse pour l'électronique et les microtechnologies (CSEM) a développé une technologie d'impression à jet d'encre pour la fabrication de composants optiques de précision, notamment en limitant les vagues. L'extension (abréviation «guide d'ondes») permet au signal de se propager sans entraîner de perte d'énergie importante.

Mais il y a un problème ici: en fait, cette méthode est considérée comme une impression 2,5D, plutôt que comme une impression 3D, car la structure d'impression n'est pas plate, mais la complexité est limitée par rapport à l'impression 3D. Une méthode très attrayante, car la position et la taille des éléments peuvent être facilement modifiées et il n'y a presque pas de gaspillage de matériau.Toutefois, la tension superficielle de l'encre rend difficile l'impression de lignes d'une certaine hauteur, qui forment un «guide d'ondes» C'est nécessaire », a déclaré Fabian Lütolf, membre de l'équipe CSEM.

L'impression à jet d'encre est généralement un processus en une étape en déposant un motif de gouttelettes sur un substrat à travers de minuscules buses.Cependant, l'équipe du CSEM a constaté que les lignes peuvent imprimer des traits plus lisses et déposer de l'encre à deux niveaux. Peut imprimer des guides d'ondes optiques 2.5D et des cônes en polymères acryliques, ainsi que d'autres matériaux tels que des encres métalliques Pius M. Theiler, maintenant à l'Institut fédéral de technologie de Zurich Lütolf et Rolando Ferrini, publié dans la revue Optics Express Document intitulé «Impression sans contact de guides d'ondes optiques à l'aide de ponts capillaires».

En raison de la tension superficielle du liquide, l'encre déposée sur le substrat peut se fissurer ou se gonfler, mais cette méthode en deux étapes peut transformer ce problème en avantage: l'encre imprimée à l'étape 2 peut être imprimée sur la première goutte d'encre S'aligner pour réduire leur tension de surface, ce qui signifie que les chercheurs n'ont pas à imprimer le substrat au préalable, ce qui est nécessaire pour d'autres technologies d'impression à jet d'encre, ce qui facilite la fabrication et augmente la disponibilité Espace de conception.

Les nouvelles technologies imprimées première série de gouttes sphériques, appelée l'écrou, puis épingler le pont liquide de l'encre constituée d'une seconde image. Cette configuration empêche le mouvement des gouttelettes d'encre, empêchant ainsi la formation de protubérances ligne d'impression. Cette procédé peut également être reliés pour former une pluralité de points de connexion des bords et des angles vifs, par rapport aux techniques de lithographie classiques, il a aussi plusieurs avantages, couramment utilisés dans la fabrication de pièces de petites puces chercheurs utilisant la méthode d'impression à jet d'encre le laser à guide d'ondes de transmission créé (rouge) par des caractéristiques optiques de guide d'ondes du guide d'ondes peut être mesurée Lütolf expliqué: ... « impression à jet d'encre ne nécessite pas un masque physique, comme la photolithographie, et l'ensemble de connexion facile en outre, si vous voulez rapidement un test paramètres idée ou changement, etc. par la méthode d'impression à jet d'encre pour produire un matériau besoin que d'adapter la conception numérique.

(HN) et son impression pratique (OU) des calculs théoriques pour le nouveau procédé à deux étapes d'impression à jet d'encre, dans lequel l'étape d'impression par jet d'encre d'impression standard (ag) par rapport barre d'échelle = 200 microns. L'équipe a créé un large 20 m, 31 m de hauteur guide d'ondes en polymère, et ayant une conique, pour permettre à la lumière laser pénètre dans le guide d'ondes de l'extérieur, afin d'évaluer une nouvelle méthode de mesure de la perte optique dans le guide d'ondes est de 0,19 dB / cm, produit seulement photolithographie que le guide d'ondes d'un ordre de grandeur.

Dans cet article, nous présentons les premiers guides d'ondes imprimés à jet d'encre avec caractérisation des pertes.Pour nos applications envisagées, les guides d'ondes transmettent la lumière sur de courtes distances, plutôt que de transmettre la lumière dans le réseau », explique Lütolf. Le niveau de perte actuel peut être toléré pour cette application: le plus petit guide d'ondes est constitué d'une seule goutte et sa taille est limitée par la buse de l'imprimante, mais la taille de guide la plus étroite de l'imprimante est de 40 microns. 10 microns, ce qui est similaire à la performance des imprimantes jet d'encre industrielles utilisées sur le marché.Avec notre combinaison actuelle de matériaux et de matériel, il n'est pas possible de fabriquer des guides d'ondes inférieurs à 10 microns, ce qui est généralement nécessaire pour un fonctionnement monomode. , Aucune restriction physique de base ne nous empêchera d'imprimer des guides d'ondes monomodes.

Source: Réseau d'impression 3D Chine

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