玻璃 传感器 比沙粒小一千倍--光纤上的3D打印玻璃传感器
比沙粒小一千倍--光纤上的3D打印玻璃传感器
瑞典皇家理工学院（KTH）的研究人员开发出一种先进的技术，能够在光纤尖端直接3D打印玻璃传感器。
新传感器在测量有机溶剂浓度方面性能超越传统塑料传感器，且尺寸极小，可以在一粒沙子大小的表面积上放置超过1000个。意味着新技术可以在非常小的空间内集成大量的传感器，从而为各种应用提供更多的可能性。
研究团队在《ACS Nano》杂志上发表的论文中指出，将石英玻璃光学器件与光纤集成，可实现多项创新，包括用于环境监测和医疗保健的高灵敏度远程传感器。
论文信息：Lee-Lun Lai et al, 3D Printing of Glass Micro-Optics with Subwavelength Features on Optical Fiber Tips,ACS Nano (2024). DOI: 10.1021/acsnano.3c11030.
瑞典皇家理工学院（KTH）教授Kristinn Gylfason表示，这一方法克服了用石英玻璃构造光纤尖端的长期技术瓶颈。传统方法通常需要高温处理，容易损害温度敏感的光纤涂层。而此次研究中采用的工艺从不含碳的基底材料开始，无需高温来驱除碳，即可使玻璃结构透明。
此外，研究人员还展示了纳米光栅的打印技术，这些超小图案可以在纳米尺度上蚀刻在表面，用于精确操纵光，并在量子通信中具有潜在应用。
Kristinn Gylfason教授表示，直接在光纤尖端3D打印任意玻璃结构的能力为光子学开辟了新的领域。这项技术在微流体设备、微机电系统（MEMS）加速度计和光纤集成量子发射器等方面具有广泛的应用前景。
在光纤尖端3D打印石英玻璃微光学元件的几个关键步骤：
1.光纤准备：首先，将单模光纤切割成所需的长度，并在两端进行切割，以便于操作和使用。
2.光纤固定：然后，将切割好的光纤穿过一个定制的铝制支架，并将支架固定到一个电动平台上。这个平台允许精确控制光纤的位置和方向。
3.涂覆氢倍半硅氧烷（HSQ）溶液：接下来，将40%的HSQ甲苯溶液滴涂到光纤尖端上，形成大约100微米厚的圆顶形层。HSQ是一种光敏树脂，它在激光照射下可以固化。
4.激光对准和固化：HSQ溶液干燥后，在光纤尖端留下一个硬层。然后，注入650纳米的激光照射光纤的纤芯，帮助精确对准。最后，使用波长为1040纳米、脉冲宽度小于400飞秒的飞秒激光器进行激光直接写入(DLW)。这个过程选择性地固化HSQ，同时去除未固化的部分，从而在光纤尖端留下一个3D打印的石英玻璃结构。
总的来说，这个过程利用了先进的激光技术和光敏材料，实现了在光纤尖端精确制造出复杂的3D石英玻璃结构，这在通信、传感器和成像系统等领域有着广泛的应用潜力。
该技术有望推动微流体装置、MEMS加速度计和光纤集成量子发射器等领域的技术进步，并在制药、化学、环境监测和医疗保健等行业具有深远影响。
文章来源：机器人技术与应用
福耀玻璃申请车窗玻璃及车辆专利，提高传感器的图像采集质量
金融界 2024 年 7 月 16 日消息，天眼查知识产权信息显示，福耀玻璃工业集团股份有限公司申请一项名为“车窗玻璃及车辆”，公开号 CN202410477411.3，申请日期为 2024 年 4 月。
专利摘要显示，本本申请涉及玻璃技术领域，特别是车窗玻璃及车辆。所述车窗玻璃包括信息采集区，所述信息采集区包括光学透过区和遮蔽区，所述遮蔽区设置有第一遮蔽层和至少一个第二遮蔽层，所述第二遮蔽层的材料与所述第一遮蔽层的材料不同，在所述第一遮蔽层与所述光学透过区之间设置至少一个过渡区，每个所述第二遮蔽层的一部分覆盖所述过渡区且其另一部分覆盖所述第一遮蔽层的部分表面。本申请不仅能够保证传感器所必须的光学透过区的尺寸范围，还能够将光畸变隔离在光学透过区之外，进而使光学透过区的屈光度满足传感器的使用要求，有效提高传感器的图像采集质量，有利于提高传感器的检测质量，特别是能够满足高精度窄小水平视场角的摄像头使用要求。
本文源自金融界
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