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北京前沿科学技术研究院（简称“北前科学院”）成立于2016年9月，北前科学院，是由北京中科光析科学技术研究所，北检（北检）检测技术研究院，标检（北京）质量检测中心等科研单位，组建成立的独立科学科研机构，致力于前沿科学领域的研究与创新人才培养，科学技术转移孵化等，世界前沿新科学普及传播。 更多简介 +
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第一次，研究人员已经表明，3D打印的基于聚合物的微光学能够承受更安全的温度和功率水平这一优势使廉价、紧凑、稳定的激光源可用于各种应用，包括为无人驾驶车辆提供的先进系统
德国科技大学第四物理研究所的研究小组负责人SimonAngstenberger说：“我们显著地提高了使用3D打印技术直接通过激光器中的光纤制造高质量微光学的能力。”“这是第一次在现实世界的激光中实现这种3D打印技术，提高了它们的高破坏性、耐用性和稳定性。”
在OpticaPublishingGroup期刊OpticsLetters中，研究人员描述了他们如何将显微镜光学直接打印到光学纤维上，以将光纤和激光晶体组合在一个激光器内部多台桥式激光器表现出稳定的工作状态，输出功率超过20mWat1063最大输出功率为37MW
新型激光器将基于光纤的激光器的紧凑性、鲁棒性和低成本与基于晶体的固态激光器的优点相结合，可以具有广泛的性能，如不同的功率和颜色
“目前，3D打印的光学系统主要是为低功耗应用程序（如扫描显微镜）而设计的，”Angstenberger说“例如，高功率应用程序的所有功能都可以用于石版印刷和激光标记。我们展示了打印到光纤上的3D微型光学器件可以用于将大量光线聚焦到一个点，这可以用于医学应用，例如精确地消除癌症。”
承受热量
土耳其大学第四物理研究所在开发3D打印微光学方面有着悠久的历史，尤其是直接打印纤维的能力这是一种已知的3D打印方法，包括两种光聚合，即聚焦和红外线打印紫外线敏感的光刻胶在激光的聚焦区域，两个红外照片将被同时吸收，从而增强紫外线抵抗力可以以高精度创建各种各样的移动焦点这种方法可以用于创建小型光学系统，也可以实现其他功能，如创建自由形式的光学系统或复杂的透镜系统
“由于3D打印的元件是由聚合物制成的，因此尚不清楚它们是否能够承受并保持在侧腔中发生的大量热负荷和光功率，”Andersenberger说“我们发现它们是稳定的，并且在运行激光器的几个小时后，我们无法观察到透镜的任何损坏。”
在这项研究中，研究人员使用纳米刻写器制作了具有a0直径为25mm，高度为80微米，使用两种光聚合的介质测量仪测量光纤内部这包括用商业软件设计光学元件，将光纤插入3D打印机，然后在光纤背面打印小型结构这个过程必须严格按照打印与纤维的对齐和打印本身的准确性来进行
创建杂交激光
打印完成后，将出现装配在支架和基座上的螺钉他们使用纤维作为空腔的一部分，创造了一种混合纤维结晶器透镜打印在光纤焦点的末端，并将光线收集或组合到激光晶体中并自动收集将其安装到支架上，以使支架系统更稳定，更容易受到湍流的影响晶体和晶体的测量值可调整5X5cm2
连续数小时记录激光功率，以验证系统侧的打印光学器件没有恶化或影响激光的长期性能此外，在实验室中使用的流变学安全扫描电镜图像没有显示任何可见的损伤“有趣的是，我们发现智能体比商用纤维Braggregingwesed更容易恢复，这导致了最大功率的双重限制，”Angstenberger说
研究人员正在努力优化打印光学的效率根据球形透镜的设计或直接将光纤与光纤相结合，优化自由性能的大光纤有助于提高输出功率他们还可以在激光器中演示不同的晶体，这可以为特定的应用程序定制输出
来源:
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Optica.
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参考:
2024-01-20
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