Новости

Ученые разработали технологию 2,5-дюймовой струйной печати для изготовления прецизионных оптических компонентов

В оптической 3D-печати было сделано много промахов, и теперь исследователи из Швейцарии внедряют новые прорывы. Команда из Швейцарского центра электроники и микротехнологий (CSEM) разработала технологию струйной печати для изготовления точных оптических компонентов, таких как ограничение волны Расширение (аббревиатура «волновод») позволяет распространять сигнал, не вызывая большого количества потерь энергии.

Но проблема здесь. На самом деле этот метод считается печатью 2.5D, а не 3D-печатью, поскольку структура печати не плоская, но сложность ограничена по сравнению с 3D-печатью. «Струйная печать - это производство оптических компонентов Очень привлекательный метод, поскольку положение и размер элементов можно легко модифицировать, и практически нет материала. Однако поверхностное натяжение чернил затрудняет печать линий с определенной высотой, которая образует «волновод», Это необходимо, - сказал Фабиан Лютольф, член команды CSEM.

Струйная печать обычно представляет собой одноступенчатый процесс, нанося паттерн капель на подложку через крошечные сопла. Однако команда CSEM обнаружила, что линии могут печатать более плавные функции и наносить чернила на двух уровнях на определенной высоте. Может печатать 2.5D оптические волноводы и конусы из акриловых полимеров, а также другие материалы, такие как металлические краски. Пий М. Тейлер, теперь в Цюрихском федеральном технологическом институте Lütolf и лидер группы Роландо Феррини, опубликован в журнале Optics Express Документ под названием «Бесконтактная печать оптических волноводов с использованием капиллярных мостов».

Из-за поверхностного натяжения жидкости чернила, нанесенные на подложку, могут трескаться или выпуклости. Но этот двухэтапный метод может превратить эту проблему в преимущество. Чернила, напечатанные на шаге 2, могут быть напечатаны при первой капли чернил Выравнивайте себя, чтобы уменьшить их поверхностное натяжение. Это также означает, что исследователям не нужно заранее печатать подложку, что необходимо для других технологий струйной печати, что упрощает изготовление и увеличивает доступность Дизайн пространства.

Новая технология сначала печатает ряд сферических капель, называемых колпачками, а затем скрепляет жидкий мост, сделанный из второй фотобумаги. Эта конфигурация капель предотвращает перемещение чернил, что предотвращает образование выступов на линии печати. Этот метод также может подключать несколько точек соединения для формирования острых краев и углов. По сравнению с традиционной литографией он также имеет несколько преимуществ. Он часто используется для изготовления крошечных компонентов на чипе. Исследователи используют методы струйной печати. Создайте волновод. Лазер (длина волны) отправляется через волновод для измерения оптических свойств волновода.Лютольф объясняет: «Для струйной печати не требуются физические маски, такие как фотолитография, а также для соединения компонентов проще. Кроме того, если вы хотите быстро Чтобы проверить идею или изменить параметры, применяемые методы производства, такие как струйная печать, должны быть адаптированы только к цифровому дизайну.

Согласно теоретическому расчету нового двухступенчатого метода струйной печати (hn) и его фактической печати (ou) характеристики печати сравнивались со стандартной одноступенчатой ​​струйной печатью (ag). Шкала шкалы = 200 мкм. Команда создала ширину 20 Микронный полимерный волновод толщиной 31 мкм с конической формой, позволяющий свету от внешнего лазера проникать в волновод для оценки нового метода. Измерения оптических потерь в волноводе составляют 0,19 дБ / см, что лучше, чем фотолитография Волновод на порядок выше.

В этой статье мы сообщаем о первых струйных печатных волноводах с характеристикой потерь. Для наших предполагаемых приложений волноводы будут передавать свет на короткие расстояния, а не передавать свет по всей сети, - говорит Лютольф. Для этого приложения можно переносить текущий уровень потерь. Самый маленький волновод состоит из одной капли, а его размер ограничен соплом принтера. Однако в их исследовании самый узкий волноводный размер принтера составлял 40 мкм, а высота была приблизительно равна 10 микрон, что похоже на производительность промышленных струйных принтеров, используемых на рынке. Благодаря нашей современной комбинации материалов и оборудования невозможно сделать волноводы ниже 10 микрон, что обычно необходимо для одномодового режима, но мы очень близки, , Никакие основные физические ограничения не помешают нам печатать одномодовые волноводы.

Источник: China 3D Printing Network

2016 GoodChinaBrand | ICP: 12011751 | China Exports