Laser femtosekundowy 3D do bezpośredniego zapisu na szkle
Szkło jest materiałem przezroczystym o unikalnych właściwościach. Ma ono fascynujące możliwości, takie jak odbijanie, przesyłanie i pochłanianie światła. Oddziaływanie ultrakrótkich impulsów światła długości niecałych kilkuset femtosekund (10-15 sekund) zmienia miejscowy wskaźnik refrakcji nawet do kilku, będących 10-2. Skanując szkło z użyciem etapu translacji można wykorzystać zmiany wskaźnika refrakcji do utworzenia ścieżek, które mogą kierować światło w trzech wymiarach z jednego miejsca w drugie. Dzięki pomocy ze środków UE zespół projektu E-FLAG (Exchanges around femtosecond laser applications in glasses) postawił sobie za cel promowanie międzynarodowej wymiany specjalistów między Australią a Europą w obiecującej dziedzinie zapisu bezpośredniego. Badacze koncentrowali się na scharakteryzowaniu zmian strukturalnych powodowanych przez użycie lasera femtosekundowego w szkle krzemionkowym, które uzyskuje się znacznie bardziej wydajnie i wszechstronnie niż przy litografii i wytrawianiu suchym. Dodatkowym celem projektu E-FLAG było zbudowanie prototypów zintegrowanych urządzeń optycznych 3D, takich jak falowody 3D, siatki Bragga i dwójłomne, przestrzennie zależne urządzenia optyczne 2D do potencjalnego użytku w komunikacji optycznej. Wyniki projektu E-FLAG okazały się przełomowe. Należy do nich tworzenie nanosiatek i ultraszybki rozkład tlenku krzemu w różnych typach szkła, w tym z czystej krzemionki, szkła TiO2-SiO2, borokrzemowego i GeO2. W szkle krzemionkowym zaobserwowano ponadto chiralne właściwości optyczne i asymetryczne przesyłanie światła. Do swego ukończenia pod koniec 2014 r., projekt E-FLAG pozwolił dokonać postępów w nowoczesnej dziedzinie mikrowzorcowania femtosekundowego. Przetwarzanie szkła z użyciem lasera femtosekundowego jest szybko rozwijającą się dziedziną, a wyniki projektu przełożą się na poszerzenie jej możliwości poza dziedzinę mikroobróbki. Jest to technologia tworząca nowe rynki dla przemysłu laserów w komunikacji optycznej oraz znajdująca zastosowania w branży laserów i biomedycyny.
Słowa kluczowe
Laser femtosekundowy, szkło, E-FLAG, urządzenia optyczne, komunikacja optyczne
