科技日报北京8月25日电(记者张佳欣)据最新一期《光学》杂志报道,以色列特拉维夫大学研究人员开发出一种技术,可以直接在芯片上将玻璃片折叠成微观三维结构,他们称之为“光子折纸”。这一技术有望制造出微小而复杂的光学器件,用于数据处理、传感和实验物理研究。
团队利用新技术折叠玻璃棒(a),制作光学谐振器(b)以实现螺旋弯曲(c),还能制作带有抛物面反射器的“桌子”(下排中间)。图片来源:特拉维夫大学
现有的3D打印机制成的三维结构比较粗糙,光学性能不足,无法满足高性能需求。此次,团队受到松果鳞片向外弯曲以释放种子的启发,利用激光诱导的方式,触发超薄玻璃片精确弯曲,从而制备出高透明度、超光滑的三维微型光子器件。
新技术可以制作出长3毫米、厚仅0.5微米(约为人类发丝直径的1/200)的结构,创下三维结构长度与厚度比的新纪录。他们还制作出了螺旋形、凹面和凸面镜,这些镜面的光滑度优于1纳米,使得光线在其表面反射时不会失真。
就像大型3D打印机可以制造几乎任何家居用品一样,“光子折纸”技术也能制造各种微型光学器件。例如,它可以制造微型变焦镜头,从而取代大多数智能手机上配置的5个独立摄像头;也可以制造利用光而非电的微光子元件,推动传统电子计算机向更快、更高效的光学替代方案转变。
团队在硅芯片上沉积超薄二氧化硅玻璃片,通过刻蚀留出支撑区域,再利用二氧化碳激光脉冲在毫秒级时间内完成折叠,速度可达每秒2米,加速度超过2000米/秒2。进一步实验表明,该方法可将厚度10微米的玻璃片折叠成90度直角、螺旋等多种形状,精度可控至0.1微弧度。
团队进一步制作了一种极轻的三维“桌子”结构,并在底部集成凹面腔镜。玻璃片厚度仅5微米左右,像折纸玩具桌子一样被折叠成型。这类超轻、紧凑的结构原则上可通过光学方式悬浮,用于探索牛顿引力在极小尺度上的偏差,从而为解决暗物质等天文难题提供新线索。
这一新技术将二氧化硅光子学带入了三维世界,为开发高性能集成光学器件开辟了全新可能。
·生产中的模型由“安全系统”团队管理。开发中的前沿模型有“准备”团队,该团队会在模型发布之前识别和量化风险 2024年度国家自然科学基金委员会与韩国国家研究基金会合作交流与双边研讨会项目指南 根据国家自然科学基金委员会(NS 本次甘肃积石山6.2级地震,震中距青海省省界最近距离5公里,青海多地震感强烈。 在青海省海东市民和县中川乡金田村, 年终岁末,当很多高校教师都忙于年末工作总结时,另一些教师却在为一场场的艺术演出奔忙着——仅在近期,国内就有云南、 流感、肺炎支原体、新型冠状病毒、呼吸道合胞病毒等病原体在这个冬天叠加来袭,让国内医疗机构的发热门诊、儿科门诊异常 法国政府近日推出“2030国家生物多样性战略”,包括40项措施和200项行动,旨在保护和恢复生态系统、减少对生物多样性的 。本文链接:“光子折纸”技术可在芯片上折叠玻璃http://www.sushuapos.com/show-11-25165-0.html
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