10月18-20日舉行的2022年德國(guó)法蘭克福光電及激光展覽會(huì)(OPTATEC 2022)展會(huì)上,漢諾威激光中心(LZH)展示了3種工業(yè)光學(xué)領(lǐng)域的未來(lái)技術(shù),包括:新一代沉積系統(tǒng)(Spatial ALD)、微型濾波器、多半徑BBM。
圖片來(lái)源:漢諾威激光中心(LZH)
新一代沉積系統(tǒng)Spatial ALD:這一概念與等離子體激活能夠?qū)崿F(xiàn)更快的光學(xué)涂層速度。該技術(shù)能夠在各種復(fù)雜形狀和材質(zhì)的表面、光學(xué)幾何圖形上更高效地均勻涂覆光學(xué)保形涂層,從而支持制造出高質(zhì)量的光學(xué)器件。這樣的特性使得Spatial ALD系統(tǒng)非常適用于汽車(chē)照明、VR/AR等代表性領(lǐng)域。
該系統(tǒng)有4個(gè)獨(dú)立的過(guò)程室,由壓力和氮?dú)飧糸_(kāi),每一個(gè)過(guò)程室都完成ALD反應(yīng)步驟。之后基板會(huì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入下一個(gè)腔室,并由此實(shí)現(xiàn)了更高的沉積速率。
由于該系統(tǒng)是基于等離子的,它可以在低于100℃的低溫下運(yùn)行,使其特別適用于涂層溫度敏感的聚合物光學(xué)元件,這些光學(xué)元件通常用于顯示器。
據(jù)介紹,Spatial ALD系統(tǒng)是LZH與芬蘭ALD高端設(shè)備廠商Beneq合作研發(fā)的,LZH已經(jīng)從后者那里采購(gòu)了原子層沉積(ALD)系統(tǒng)。B?ntgen表示:“典型的ALD機(jī)器相當(dāng)慢,所以我們正在努力使其更快,使其與其他ALD半導(dǎo)體工藝兼容,并使其適應(yīng)于光學(xué)涂層應(yīng)用?!薄皩?duì)于傳統(tǒng)的表面,如球形涂層系統(tǒng),通常會(huì)偏向于接受較厚涂層的一側(cè)或區(qū)域,但我們的目標(biāo)是使涂層過(guò)程在目標(biāo)形狀上均勻地傳遞材料,如在球體或圓柱體內(nèi)部。”
小型化濾波器:無(wú)論是在電信、量子技術(shù)還是生命科學(xué)領(lǐng)域,小型化濾波器都有許多應(yīng)用。沒(méi)有襯底的薄膜濾光片的生產(chǎn),使得制造非常小和非常緊湊的光學(xué)器件成為了可能,例如用于光子集成電路。
多半徑寬帶監(jiān)控器(BBM):這種監(jiān)控器允許光學(xué)被精確、有效和可重復(fù)地涂覆??茖W(xué)家們提出了一個(gè)多半徑的新概念來(lái)改進(jìn)過(guò)程控制。通過(guò)這種方式,可以以最佳方式遵循指定的設(shè)計(jì)。
在BBM和重新設(shè)計(jì)的相互作用中,光學(xué)元件可以非常精確、高效和高再現(xiàn)性地進(jìn)行涂覆。涂層工藝的在線重新設(shè)計(jì)已在生產(chǎn)中得到驗(yàn)證。除了傳輸中的測(cè)量之外,在多個(gè)測(cè)量路徑上的反射率測(cè)量也可以直接在涂層過(guò)程中捕獲均勻性。
漢諾威激光中心(LZH)光學(xué)元件部門(mén)涂料集團(tuán)負(fù)責(zé)人Tammo B?ntgen表示:“考慮到基于無(wú)襯底涂層材料的微型過(guò)濾器,我們所做的是使用傳統(tǒng)的離子束濺射(IBS)涂層襯底。然后,我們通過(guò)化學(xué)分離的方式將涂層本身從基底上剝離。接著我們把30-40微米的涂層切成‘小塊磚’,這些可以用作電信應(yīng)用中光纖段之間的光濾波器。成為過(guò)濾器的涂層材料通常是硅、鉿、鉭和鈦的氧化物的組合?!?/p>
“插入‘小塊磚’比試圖覆蓋光纖的末端更好、更容易。傳統(tǒng)的電信光纖接頭由涂層光纖末端制成,接頭處的損耗也相對(duì)較高,因此使用我們的瓷磚作為光學(xué)濾波器效率更高。LZH是極少數(shù)能夠做到這一點(diǎn)的公司之一,我們的方法既能實(shí)現(xiàn)更好的質(zhì)量控制,又能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)?!?/p>
LZH還在進(jìn)行另一個(gè)相關(guān)項(xiàng)目,將這種涂層直接沉積到光纖的末端,而不會(huì)失去涂層腔中的真空空間。這一操作的挑戰(zhàn)點(diǎn)在于在長(zhǎng)達(dá)幾米的光纖內(nèi),做到涂層只是覆蓋光纖的末端,而不是整個(gè)光纖部分。
信息來(lái)源: OFweek 激光網(wǎng)
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