Gli scienziati sviluppano la tecnologia di stampa a getto d'inchiostro 2.5D per la produzione di componenti ottici di precisione

stampa 3D ottico ha fatto molti passi avanti, i ricercatori svizzeri sono ora introducendo nuova squadra svolta dal Centro svizzero di elettronica e microtecnica (CSEM) ha sviluppato la tecnologia di stampa a getto d'inchiostro per la produzione di componenti ottici di precisione, come ad esempio limitando l'onda L'estensione (abbreviazione "waveguide") consente al segnale di propagarsi senza causare una grande quantità di perdita di energia.

Ma v'è un problema, in realtà, questo metodo è considerato stampa 2,5D, anziché stampa 3D, rispetto alle stampe 3D, anche se la struttura non è piatta, ma con limitata complessità. "Stampa a getto d'inchiostro presenta un elemento ottico un metodo molto interessante, perché la posizione e le dimensioni delle caratteristiche possono essere facilmente modificati, e quasi nessuno spreco di materiale, tuttavia, la tensione superficiale delle linee di inchiostro stampato avente una certa altezza in modo che diventi difficile, che è formata per 'guida d'onda' È richiesto ", ha dichiarato Fabian Lütolf, membro del team CSEM.

Il processo di stampa a getto d'inchiostro di solito è un passo, da un lieve modello ugello goccia depositato su un substrato. Tuttavia squadra CSEM trovato, linee può essere stampato caratteristiche più uniformi, e depositato l'inchiostro da una determinata altezza due sul loro tecnico altri materiali possono essere stampati guida d'onda ottica 2.5D e cono, e gli inchiostri metallici in un polimero acrilico è ora pubblicato in una rivista Optics Express Lütolf Politecnico federale di Zurigo e team leader Rolando Ferrini di Pio M. Theiler Documento dal titolo "Stampa senza contatto di guide d'onda ottiche mediante ponti capillari".

Poiché la tensione superficiale dell'inchiostro liquido depositato sul substrato può essere rotto o sporgenze. Questo processo in due fasi, ma questo problema può essere trasformato in un vantaggio, nel passo # 2 nella stampa di inchiostro può essere stampato nel primo gocciolina dell'inchiostro Allinearsi per ridurre la tensione superficiale, il che significa anche che i ricercatori non devono stampare il substrato in anticipo, cosa necessaria per altre tecnologie di stampa a getto d'inchiostro, il che rende la produzione più semplice e aumenta la disponibilità Spazio di design

La nuova tecnologia stampa per la prima volta una serie di goccioline sferiche, chiamate tappi, e quindi graffette il ponte del liquido fatto con il secondo inchiostro fotografico.Questa configurazione a goccioline impedisce che l'inchiostro si sposti, impedendo così la formazione di sporgenze sulla linea di stampa. Questo metodo può anche collegare più punti di connessione per formare spigoli vivi e angoli.Rispetto alla litografia tradizionale, presenta anche diversi vantaggi.È spesso utilizzato per fabbricare minuscoli componenti su un chip.I ricercatori utilizzano metodi di stampa a getto d'inchiostro. Creare la guida d'onda: il laser (lunghezza d'onda) viene inviato attraverso la guida d'onda per misurare le proprietà ottiche della guida d'onda, spiega Lütolf: "La stampa a getto d'inchiostro non richiede maschere fisiche come la fotolitografia e il collegamento dei componenti è più semplice. Per testare un'idea o modificare i parametri, i metodi di produzione additiva come la stampa a getto d'inchiostro devono essere adattati solo alla progettazione digitale.

In base al calcolo teorico del nuovo metodo di stampa a getto d'inchiostro a due fasi (hn) e della sua stampa effettiva (ou), le caratteristiche di stampa sono state confrontate con la stampa a getto d'inchiostro standard (ag) one-step (scala) = 200 micron. Una guida d'onda in polimero da 31 micron ad alta micron con una forma rastremata per consentire alla luce di un laser esterno di entrare nella guida d'onda per valutare il nuovo metodo.La perdita ottica all'interno della guida d'onda è misurata a 0,19 dB / cm, che è migliore della fotolitografia La guida d'onda è un ordine di grandezza più alto.

In questo documento, riportiamo le prime guide d'onda stampate a getto d'inchiostro con caratterizzazione delle perdite: per le nostre applicazioni previste, le guide d'onda trasmetteranno la luce su brevi distanze, piuttosto che trasmettere luce attraverso la rete ", afferma Lütolf. L'attuale livello di perdita può essere tollerato per questa applicazione: la più piccola guida d'onda consiste in una singola goccia e la sua dimensione è limitata dall'ugello della stampante, tuttavia, nel loro studio, la dimensione della guida d'onda più stretta della stampante era di 40 micron e l'altezza era approssimativamente 10 micron, che è simile alle prestazioni delle stampanti a getto d'inchiostro industriali utilizzate sul mercato: con la nostra attuale combinazione di materiali e hardware, non è possibile realizzare guide d'onda inferiori a 10 micron, che di solito è necessario per il funzionamento in modalità singola. Nessuna restrizione fisica di base ci impedirà di stampare guide d'onda monomodo.

Fonte: rete di stampa 3D della Cina

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