Mikro- und Nanofabrikation
Volumenmodifikation
Stark fokussierte ultrakurze Pulse ermöglichen Volumenmodifikation transparenter Materialien wie Glas, Saphir und anderer Kristalle.
Produktbeschreibung
Was Volumenmodifikation leistet
Stark fokussierte ultrakurze Pulse ermöglichen die Volumenmodifikation transparenter Materialien wie Glas, Saphir und anderer Kristalle. Die robuste Kontrolle der Laserparameter und die präzise Positionierung des Laserfokus im Volumen erlauben das Einschreiben komplexer Strukturen wie Bragg-Gitter und Wellenleiter.
3D-Wellenleiter in Quarzglas
3D-Wellenleiter, gefertigt in Quarzglas. Mit freundlicher Genehmigung von Workshop of Photonics.
3D-Wellenleiter-Video
3D-Wellenleiter, gefertigt in Quarzglas. Mit freundlicher Genehmigung von Workshop of Photonics.
Brechungsindexänderung und FBGs
Der Prozess wird typischerweise durch Mehrphotonenabsorption getrieben, die hohe Intensitäten erfordert, sodass das Material nur am Fokuspunkt modifiziert wird. Die laserinduzierte Volumenmodifikation des Materials beeinflusst die Dichte des Materials und in der Folge den Brechungsindex. Dies ist ein zentrales Prinzip bei der Erzeugung von Faser-Bragg-Gittern (FBG), da alternierende Strukturen in das transparente Material geschrieben werden, indem eine Brechungsindexänderung erzeugt wird, statt die Faser optisch zu schädigen. FBGs wurden sowohl in Einmoden- als auch in Dual-Cladding-Fasern gezeigt.
Selektives Laserätzen
Darüber hinaus kann das modifizierte Material chemisch weggeätzt werden. Dieses zweistufige Verfahren heißt selektives Laserätzen. Nach der Volumenmodifikation erhält das Glas oder der Saphir andere Ätzeigenschaften. Mit materialabhängigen Ätzlösungen können daher verschiedene mechanisch stabile und dauerhafte Strukturen wie gekrümmte Wellenleiter oder sogar 3D-Formen erhalten werden. Die Femtosekundenlaser CARBIDE und PHAROS werden verbreitet für diese Anwendungen der Volumenmodifikation eingesetzt.
