在纤维上开发3D打印硅玻璃微光学器件

近日，瑞典皇家理工学院的研究人员用3D打印技术在光纤尖端打印出了硅玻璃微光学器件。这一进展加快了互联网迭代速度，改善连接性，并实现了更小的传感器和成像系统等创新。

比沙粒小1000倍的3D打印。光纤顶端打印玻璃演示结构的显微图像

研究团队表示，将硅玻璃光学器件与光纤整合在一起可以实现多种创新，包括用于环境和医疗保健的更灵敏的远程传感器。这项打印技术还可以在药品和化学品生产中，发挥重要作用。

瑞典皇家理工学院教授Kristinn Gylfason谈到，这种方法克服了长期以来用硅玻璃制造光纤尖端结构的局限性，因为这种方法通常需要高温处理，会损害对温度敏感的光纤涂层的完整性。

与其他方法不同的是，该方法首先使用不含碳的基础材料。这意味着不需要通过高温去除碳来使玻璃结构透明。论文的主要作者Lee-Lun Lai说，经过多次测量，研究人员打印出的硅玻璃传感器比标准的塑料传感器更有弹性。

新的应用
“我们展示了一种集成在光纤尖端的玻璃折射率传感器，为测量有机溶剂浓度提供了方便。由于溶剂的腐蚀性，这种测量对于基于聚合物的传感器来说具有挑战性。”Lai说。该研究的合著者Po-Han Huang补充说：这些结构非常小，你可以在一粒沙子的表面装下1000个，这与目前使用的传感器的大小差不多。

研究人员还展示了一种打印纳米图案的技术，这是一种蚀刻在纳米级表面上的超小型图案。这些图案能以精确的方式操纵光线，在量子通信中具有潜在的应用价值。Gylfason说，在光纤尖端直接3D打印任意玻璃结构的能力开辟了光子学的新领域。通过弥合3D打印和光子学之间的差距，这项研究的意义非常深远，有可能应用于微流控设备、MEMS加速度计和光纤集成量子发射器。