Microóptica de vidrio: de la gama alta a la producción masiva
Los científicos que trabajan en el proyecto financiado con fondos europeos WAFERLEVELOPTICS han combinado la elaboración de moldes de vidrio con la producción en obleas para obtener cantidades industriales de dispositivos de microóptica de vidrio de gran calidad. Se espera que la plataforma de fabricación escalable produzca cerca de un 1 % de crecimiento en determinadas áreas del sector europeo de la fotónica en un plazo de cinco años a partir de la finalización del proyecto. Ahora, los procesos de fabricación basados en obleas permiten obtener microópticas poliméricas a gran escala y bajo coste, pero estos métodos no existían para obtener componentes de vidrio. Aunque el vidrio sea superior a los polímeros en aplicaciones que requieran una mayor resistencia ambiental y biocompatibilidad, los componentes de vidrio se limitaban a lotes pequeños de productos especiales de alto coste. El proceso de moldeado de vidrio convencional genera entre 1 y 20 microcavidades ópticas únicas utilizando moldes separados para cada cavidad. Por lo general, los sistemas ópticos necesitan tres o más tipos distintos de cavidades ópticas perfectamente alineadas. Finalmente, la fabricación requiere muchas iteraciones para perfeccionar y alinear los moldes individuales, lo cual aumenta el tiempo y los costes. Con la tecnología de WAFERLEVELOPTICS, se pueden obtener cien o más microcavidades ópticas distintas y precisas sobre una sola oblea utilizando un solo molde monolítico, en lugar de cien herramientas separadas de moldeado. Un nuevo material minimiza el encogimiento de los moldes y la rotura del vidrio, lo cual garantiza la estabilidad del proceso. Las cavidades en sí mismas están alineadas perfectamente sobre la oblea, lo cual permite alinear automáticamente las obleas para apilarlas, pegarlas y cortarlas para obtener sistemas ópticos. Los investigadores demostraron el uso de la nueva tecnología con la fabricación de una lente de vidrio que se utilizó con éxito para colimar (hacer paralelos) con precisión rayos procedentes de un diodo emisor de luz de alta potencia. La lente fue recibida con mucho entusiasmo y, teniendo en cuenta que la producción a gran escala está a la vuelta de la esquina, pronto su precio podría ser tan atractivo como su calidad. Se espera que la tecnología de WAFERLEVELOPTICS convierta a Europa en el motor de las tecnologías de nanofabricación en el sector fotónico en conjunto, para situarse por delante de la competencia asiática y estadounidense.
Palabras clave
Microóptica, moldeado de vidrio, basado en obleas, moldeado monolítico, simulación por elementos finitos, fabricación escalable
