Znate li industrijsku primjenu DPSS lasera? (3. dio)

DPSS solid-state laserije laserski proizvod visokih performansi, nova generacija solid-state lasera s dugim vijekom trajanja, malom potrošnjom energije, visokom stabilnošću, visokim omjerom signal-šum, visokim kvalitetom snopa i može se minijaturizirati i drugim prednostima.

5. Kvantna tehnologija

Područje kvantne tehnologije u nastajanju obećava značajan napredak u različitim oblastima uključujući mjeriteljstvo, sajber sigurnost i računarstvo. Već postoje mnoge organizacije koje se oslanjaju na atomske satove kako bi napravile najpreciznija mjerenja vremena, a postoji i masivan pokret za dovođenje kvantnih gravimetara iz laboratorije na teren za praćenje protoka magme u ledenim kapama i vulkanima. Kompanije za istraživanje nafte otkrile su curenje unutar hiljada milja cjevovoda koji vode pod morem, previše skupo za industriju. GPS se sada koristi svaki dan u automobilima, mobilnim telefonima ili odnedavno u iot pametnim uređajima. Ali šta se dešava ako uđete u dugačak tunel ili želite da kopate duboko pod zemljom? Trenutnoj tehnologiji nedostaje tačnost koja je potrebna da vam pomogne u navigaciji u ovoj situaciji, ali "Pozicioniranje, navigacija i mjerenje vremena" (skraćeno PNT) jedna je od ključnih tehnologija koja se razvija kao napredak u istraživanju kvantne tehnologije.

Kvantna tehnologija se fokusira na korištenje preciznih i stabilnih čestica ili atoma, a razumijevanje svojstava ovih atoma pomaže nam da poboljšamo tačnost naših mjerenja vremena i prostora. Da bi mogli stupiti u interakciju s tim atomima, prvo ih treba usporiti ili "ohladiti" kako bi se detaljnije ispitali. Za hlađenje atoma i njihovo ispitivanje koristi se visoko koherentna svjetlost, kao što su laseri čvrstog stanja sa pumpom diodom (DPSS). U kvantnim aplikacijama, što je uža širina linije lasera, to se od atoma očekuje bolji signal. Također je važno odabrati talasnu dužinu povezanu s atomom koji će se uhvatiti. Sa razvojem i minijaturizacijom optičkog sata sa tačkama, GPS tačnost ispod milimetarskog nivoa može se postići. Zbog preciznosti ovih uređaja, očekuje se i da budu samoodrživi, ​​bez potrebe za kontinuiranom satelitskom komunikacijom. Kvantni senzori su još jedna grana QT aplikacija koje imaju potencijal da poboljšaju trenutnu gravitaciju i aplikacije magnetometrije, a obje se mogu koristiti za ispitivanje podzemnih struktura ili čak pronalaženje objekata u dubokom oceanu.

6. Fluorescencija

Fotoluminiscencija je opći pojam koji pokriva i fluorescenciju i fosforescenciju. U najstrožem smislu, fluorescencija je svjetlost koja se emituje iz ekscitacije u jedno od singletnih stanja unutar materijala - obično vrlo brza emisija nakon ekscitacije - dok je fosforescencija svjetlost koja se emituje iz tripletnog stanja - što rezultira sporijom i kasnijom emisijom svjetlosti.

Fotoluminiscencija je oblik luminescencije - emisija svjetlosti od strane materijala uzrokovana apsorpcijom energije - koja zauzvrat apsorbira svjetlosnu energiju, uzrokujući da materijal emituje na različitim valnim dužinama.

Ovi termini se obično ne koriste na ovaj specifičan način, i općenito se fluorescencija može smatrati brzim procesom luminescencije nakon ekscitacije, obično na ili ispod nivoa nanosekunde, za razliku od sporije fosforescencije, koja se obično smatra na ili iznad mikrosekundnog nivoa. . Dok širokopojasni izvori svjetlosti mogu proizvesti mnogo fotoluminiscencije, mnoge primjene zahtijevaju hiperspektralnu i prostornu preciznost, kao što je konfokalna mikroskopija, inspekcija kristalnih defekata ili dinamičke mješavine fluorescentnih boja i fluorofora.

Mnoge aplikacije kombinuju fluorescenciju sa drugim merenjima, kao što je Raman, gde sposobnost obe tehnike da koriste isti izvor pobude pojednostavljuje integraciju i analizu podataka. Tipičan primjer je proizvodnja i istraživanje solarnih ćelija, gdje se koriste dvije tehnike za analizu visoko strukturiranih površina - na primjer, fluorescencija za provjeru inherentnih svojstava kao što su vijek trajanja ili efikasnost nosača, i Raman mikroskopija za određivanje uniformnosti karakteristika.

7. Optička pinceta

Poznata i kao optička manipulacija ili optičko hvatanje, optička pinceta je tehnika koja omogućava upotrebu visoko fokusiranih lasera za hvatanje i pomicanje malih čestica. Kada je laser fokusiran na česticu, ona prolazi kroz promjenu indeksa prelamanja i neznatno mijenja smjer kretanja, krećući se duž gradijenta jakosti električnog polja. Ovo vrši suprotnu silu na česticu, a ako je čestica manja od samog snopa, uzrokuje da bude "zarobljena" u centru struka snopa, gdje je jačina električnog polja najveća.

Ovo se pokazalo kao vrlo koristan alat u mnogim područjima. Sve od pojedinačnih atoma do prilagođenih sićušnih mašina i bioloških ćelija se manipuliše pomoću ove tehnologije. Većina bioloških uzoraka nije oštećena NIR zračenjem (npr. 1064 nm). Kao rezultat toga, naučnici sada mogu lako izolirati pojedinačne bakterije i viruse za proučavanje bez mehaničkih smetnji s njima. Ključ ove tehnologije je postizanje "čvrstog prianjanja" na česticama, odlična je snaga i stabilnost usmjeravanja, kao i odlična zaobljenost zraka i niska razina buke.

8. Graviranje fotografija

Litografija je prijenos dizajniranog uzorka na ravnu površinu, bilo direktno ili preko srednjeg medija - isključujući površine na kojima uzorak nije potreban. U litografiji fotomaske, dizajn se oblikuje na podlogu i laser se koristi za izlaganje uzorka, omogućavajući da se naneseni materijal ugrize u pripremu za dalju obradu. Ova metoda litografije se široko koristi u masovnoj proizvodnji poluvodičkih čipova.

Mogućnost projektovanja oštrih slika malih karakteristika na čip ograničena je talasnom dužinom svetlosti koja se koristi. Trenutni najsavremeniji alati za litografiju koriste duboko ultraljubičasto (DUV) svjetlo, a ove će talasne dužine nastaviti da obuhvataju duboko ultraljubičasto (193 nm), vakuum ultraljubičasto (157 nm i 122 nm) i daleko ultraljubičasto (47 nm i 13 nm) nm) u budućnosti. Za IC, MEMS i biomedicinska tržišta, gdje potražnja za širokim spektrom karakteristika i veličina supstrata raste, složeni proizvodi i česte promjene dizajna povećavaju cijenu proizvodnje ovih visoko prilagođenih rješenja pri manjim količinama. Tradicionalna rješenja za litografiju zasnovana na fotomaskama (fotomaskama) nisu ni ekonomična ni praktična za mnoge od ovih primjena, gdje se troškovi i vrijeme potrebno za dizajn i proizvodnju velikog broja setova maski mogu brzo povećati.

Međutim, zahtjevi za vrlo kratkim ultraljubičastim talasnim dužinama ne utiču na aplikacije litografije bez maske, već se koriste laseri u plavom i ultraljubičastom opsegu. U litografiji bez maske, laser stvara mikrone i nanostrukture direktno na površini fotoosjetljivog materijala. Ova opća metoda litografije ne oslanja se na potrošni materijal za maske i može brzo promijeniti izgled. Kao rezultat toga, brza izrada prototipa i razvoj postaju lakši, uz prednost veće fleksibilnosti dizajna uz održavanje pokrivenosti velike površine (kao što su poluvodičke pločice od 300 mm, ravni ekrani ili PCBS).

Kako bi zadovoljili potrebe brze proizvodnje, litografski laseri bez maske imaju karakteristike slične onima koje se koriste u primjenama fotomaski:

Neprekidni izvori talasa sa dugotrajnom snagom i stabilnošću talasne dužine i uskim širinama linija znače manje varijacije u potpisu maske.

Dugotrajna stabilnost bez ili bez održavanja ili prekida proizvodnih ciklusa važna je za obje aplikacije.

DPSS laseri sa ultra stabilnom uskom širinom linije, stabilnošću talasne dužine i stabilnošću snage dobro su prikladni za obe metode litografije.

Kontakt informacije:

Ako imate bilo kakvu ideju, slobodno nam se obratite. Bez obzira gdje se nalaze naši kupci i koji su naši zahtjevi, mi ćemo slijediti naš cilj da našim kupcima pružimo visok kvalitet, niske cijene i najbolju uslugu.