來自英國伯明翰大學、哈佛醫學院以及韋爾曼光醫學中心的研究人員研發出基于納秒激光脈沖、能夠將光學結構打印在涂有吸光材料的透明基板的一步式快速全息記錄技術。
盡管激光加工大多用于生產微米級對象，但是同時也可以通過激光干涉輔助消融法（全息激光消融）用于大面積光學活性納米圖案表面的制備。
在激光消融過程中，通過激光束照射去除固體表面的物質。該技術不僅沒有使用聚焦激光束（能夠產生微米級特征）的，同時還實現了激光干涉模式來進行物體表面消融以及生成有趣的納米圖案。
在該一步式快速全息記錄技術中，脈沖激光束照射超薄半吸材料用作玻璃襯底涂層。光束穿過樣品并通過下面的玻璃反射回來。兩束反向運行的激光束之間會發生干涉，這種干涉模式會在物體表面消融形成有條理的光柵。
光柵的周期由相對于垂直入射的入射光波長(λ) 以及傾斜角(θ)決定。λ/2會生成相長干涉，呈現駐波的效果。
與傳統的激光消融法相比，這種方法靈活又迅速。只需改變θ，就能定制光柵的周期，同時也能對各種材料進行圖案化處理。通過這種方法制備的光柵擁有可見光波長的尺寸，表現出強烈的衍射效應，然后能顯示各種顏色效果。這種功能使得它們適合用作安全全息圖。
相比傳統的納米加工法如電子束蝕刻和光刻蝕法等，這種技術速度更快，也更經濟有效。相比直接激光干涉模式（在這種方法中，首先通過分束器將單脈沖光束分開，然后進行重組生成全息圖和納米圖案），這種技術更加簡便。直接激光干涉法要求各種激光束精確對準，在光束分裂后會經受弱光照射。而在這種脈沖激光消融法中，則使用單個脈沖激光束在平面或曲面上進行納米圖案/全息圖的快速打印。
研究人員還證明了這種方法可用于打印復雜的二維圖案，例如同心環陣列。這一功能使得該技術可用于光學設備的制備，例如菲涅耳波帶片（FZPs）。
該研究小組目前正在努力研究以便生成更復雜的納米圖案，例如格柵、三角陣列以及三維幾何圖形等；同時也在探討在數據存儲以及生物傳感等領域的進一步應用。
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
