玻璃材料因成本低廉、力学性能和光学性能优异，在光学与光电子器件中得到广泛应用，其中特征尺寸从几微米到几百微米的玻璃凹凸线结构应用最为广泛。

例如，具有各种横截面的圆柱形微透镜阵列和微槽阵列广泛用于光场调制、微流控芯片流道和光学模块连接器。玻璃固有的硬度、脆性和低热导率使得制造大面积玻璃微槽(尤其是具有可调横截面形状的微槽)极具挑战性。

超快激光加工作为一种非接触式减材制造方法，在玻璃微结构的制备中发挥着重要作用，极高的峰值功率密度和较短的脉冲持续时间有利于实现热影响小、缺陷少、精度高。

但单纯依靠单点激光直写，加工效率和获得的表面质量很难满足实际应用要求，前期研究证明，若能结合光束整形，可以大大提高激光加工的灵活性。

利用激光光束整形技术有可能实现在玻璃表面高效、高质量地雕刻任意截面形状的玻璃微结构，相关研究具有重要的学术和工业价值。

南方科技大学徐教授研究团队介绍了一种基于激光的新型微加工方法：利用高精度多焦点激光高效加工出几十到几百微米尺度的高精度可定制玻璃凹槽。该研究发表在《光电进展》杂志上。

该方法有效地解决了与玻璃凹槽制造相关的横截面轮廓可控性和准确性的挑战。具体而言，作为该方法的一部分开发的调制算法可校正由玻璃折射率和非近轴条件引起的多焦点激光的位置偏差。此外，它还改善了相图上圆形莫尔条纹引起的多焦点能量均匀性的下降。这是通过坐标随机化和能量调整策略的组合实现的。

该方法的成果是精确的多焦点激光，可与设计的凹槽轮廓无缝对齐。这种对齐大大加快了玻璃凹槽的生产速度，而随后的化学蚀刻进一步增强了这一工艺。

这项技术可适应多种凹槽几何形状，包括梯形、高纵横比三角形和半圆形凹槽。此外，研究人员还探索了这些玻璃凹槽的实际应用，例如非常适合光纤封装的梯形凹槽阵列。

这项研究的意义在于阐明了激光结构玻璃在先进应用方面尚未开发的潜力和多功能性。这项工作不仅有助于光学和光电技术的进步，还为依赖结构玻璃系统的各个行业的创新铺平了道路。

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：