40642
当前位置: 首页   >  课题组新闻   >  2025-04-18 新突破!课题组实现微米级二维和三维结构飞秒激光刻写(作者:硕士生陈维琛)
2025-04-18 新突破!课题组实现微米级二维和三维结构飞秒激光刻写(作者:硕士生陈维琛)
发布时间:2025-04-18

在光纤中画画?带给光学结构加工更多的可能性!

近日,课题组通过深度发掘飞秒激光加工平台的应用潜力,实现了由一维向三维的刻写加工技术跨越。

传统的飞秒刻写光栅是由高功率飞秒激光在一定重复频率下在纤芯中刻写直线,由一个个点状折射率调制区域呈直线排布实现的光栅结构。作为光纤布拉格光栅的经典实现方法之一,这样的光栅结构简单,功能可靠,本课题组加工的该类光栅已经应用在了多种传感器产品上。

光纤中的一维光栅

然而,由于光纤加工过程中需要极高的位移控制,受制于平台技术限制,大多数加工技术都只能停留在刻写一维直线这一层次上,这种简单的结构同时也限制了光纤内微结构加工的拓展前景。

课题组基于高精度三维位移平台对飞秒激光聚焦位置的精确控制,结合长期实验中积累的飞秒刻写工艺参数,成功实现了由一维直线刻写到空间三维结构刻写的技术跨越。目前,已经可以实现在光纤中刻写平面图案和立体螺旋结构。

二维多边形嵌套结构

三维螺旋结构

通过将光纤布拉格光栅的理论应用在螺旋结构的参数设计上,成功实现了反射中心波长1550nm的螺旋光栅结构。这样的光栅具有更高的旁瓣抑制效果,助力课题组的产品研制水平再攀高峰。当然,这一技术突破带来的前景并不仅限于此,更加自由的微结构加工技术结合光纤模式理论,为更加先进的光学微结构设计提供了有力保证。目前课题组已经在积极进行该方面的探索。

螺旋光栅

螺旋光栅光谱