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飞秒激光加工FBG并进行3D折射率原位表征
来源: | 作者:topphotonics | 发布时间: 2022-05-20 | 66 次浏览 | 分享到:




FBG是一种广泛应用于各种光通信、高功率光纤激光器和多参量传感领域的常用器件。传统光纤光栅制造依赖于驻波法、准分子激光单脉冲写入法、或相位掩模法,其主要问题是成栅工艺复杂、制造成本高、灵活性及温度稳定性差。近年来兴起的飞秒FBG激光直写技术通过短脉冲飞秒激光配合精密机械控制,以逐点写入方式加工光栅,对传统的光纤光栅制造工艺形成了有力竞争,优势主要在于飞秒激光加工的FBG可以在极端工作环境下保持高稳定性,且飞秒激光加工使得FBG的设计和性能具有巨大的灵活性。基本上,飞秒激光加工方法可以通过控制激光的移动速度在各种类型的光纤中加工任意设计的光栅。因此,飞秒FBG有望在光通信、传感、高功率激光器等领域的海量应用上,取代传统FBG。





经过了几年的深入研发,Innofocus在2021年推出了世界上首台具有原位折射率表征功能(HoloViewTM 3DRI系统)的三维激光纳米加工设备,并带来了激光纳米加工产业突破性的创新。HoloViewTM 3DRI系统可以实现三维原位观测加工效果,并及时对加工参数进行调整优化,大大减少了FBG等光子学器件加工和表征所需的时间,同时提高了加工的精度和可重复性。测量和掌握由飞秒激光引起的折射率变化及其三维分布,可以让客户看到FBG器件加工是否完全与设计目标相符,从而将不确定性降到最低。这在光纤光栅和其它与-折射率变化有关的光子学器件等方面尤其能体现其独特优势。我们希望这项独特优势,可以显著推动以3D激光微纳加工设备制造光传感器件和光通信的新产业,得到高速发展。



此外,飞秒FBG能否实现高性能、高产能及高品质一致性的规模制造,仍须解决一个关键问题:高精密度、智能化、易用好用的飞秒激光微纳加工设备,让加工过程更简单稳定可控,并降低对高水平专业技能加工人员的严重依赖。Innofocus的智能3D激光微纳加工系统通过一键式操作系统实现了整个激光加工过程的自动化,消除了人工干预,有效解决了这一难题。该系统可以自动识别光纤纤芯并自动校准加工位置,高精度高效率地完成FBG加工过程,从而满足研究开发领域和工业规模生产领域客户对一致性、简易性和高产能的需求。由于产量和质量可以大幅提高,我们认为高性能飞秒FBG器件有望快速崛起,在一些关键领域取代传统FBG,并随着成本的持续优化实现进一步的规模化应用。


客户价值


◆   目前全球唯一的可以进行加工原位3D折射率分布表征的智能化自动化激光加工商用设备

◆   加工原位进行折射率表征,可以快速优化设计及加工参数。

◆   可以表征任意材料,包括聚合物、玻璃、蓝宝石、铌酸锂晶体、光纤等。

◆   设置定量指标,建立行业标准。

◆   应用广泛,可以配合极端环境条件测试。

◆   方便的一键式自动化操作,省时省力(整个表征过程不超过5分钟)。





应用场景


◆   加工条件表征

◆   快速参数优化

◆   光波导形貌表征

◆   光学材料均匀性表征

◆   光学元器件内部损伤表征

◆   FBG 原位表征

◆   光学元件材质性能表征






获奖展示

Innofocus® FBG制造系统是一种为高效飞秒激光直写FBG专门设计的具有专利保护的全自动加工系统,具有极大的简便性,灵活性,可靠性,可重复性和高产率。Innofocus全球领先的技术与产品性能,得到科研与产业界的广泛认可,并被美国Semiconductor Review评选为Top 10 Photonics Solution Providers in APAC 2021(2021亚太十佳光子学解决方案提供商)。





关于 Innofocus




Innofocus致力于开发产品和解决方案,通过智能制造和先进材料的持续创新,建立一个更智能、更绿色、更幸福的世界。

 

智能激光3D纳米加工系统是Innofocus的核心产品之一,拥有多项核心发明技术,在光学、机电、算法、自动化软件系统等领域拥有完整的知识产权和自主制造能力。值得说明的是:该系统可集成原位3D折射率成像功能(也可用于独立设备使用)——全球首创且唯一具备此功能的产品,使得该设备具备对纳米加工进行折射率3D成像原位表征能力,以支持精确定量地分析刻写结构(光纤光栅、微光学元件等)的光学特性,实现真正的所见即所得。

 

作为一家专注于智能纳米加工、超分辨率成像、表面工程、绿色能源先进材料和微光学器件开发的前沿技术公司,Innofocus致力于为光电科学研究、绿色能源存储解决方案、先进制造业转型和新材料应用创造更大的价值。

 

Innofocus获得美国半导体评价专业主流媒体评选为 "2021年亚太地区十佳光子解决方案供应商 "和 "2021年度发展潜力最佳公司",以及由DISER澳大利亚工业企业家计划、新南威尔士州政府和CSIRO赞助的 "澳大利亚Tech23 2021年深度科技创新公司奖"。


官方网址:https://innofocus.com.au/zh