Micro-ottica del vetro: da prodotto esclusivo a bene di massa
Gli scienziati europei impegnati nel progetto WAFERLEVELOPTICS hanno combinato la modellatura del vetro con la produzione basata su wafer per fornire quantità industriali di elementi micro-ottici in vetro di alta qualità. Si prevede che la piattaforma di produzione scalabile produrrà circa l'1 % di crescita nei settori target dell'industria fotonica europea entro cinque anni dal compimento del progetto. I processi produttivi basati su wafer ora sono utilizzati con successo per la produzione di elementi micro-ottici polimerici su larga scala e a costi contenuti, ma tali metodi non esistevano per la produzione di componenti in vetro. Sebbene il vetro sia superiore ai polimeri per applicazioni che richiedono un'aumentata resistenza ambientale e biocompatibilità, tali componenti erano confinati a piccoli gruppi di articoli specialistici a costi elevati. Il processo convenzionale di modellazione del vetro produce da 1 a 20 cavità micro-ottiche singole con l'uso di stampi separati per ciascuna cavità. I sistemi ottici generalmente richiedono tre o più diversi tipi di cavità ottiche perfettamente allineate. Infine, la produzione richiede numerose iterazioni per il perfezionamento e l'allineamento dei singoli stampi, aumentando così i costi e i tempi di produzione. Con la tecnologia WAFERLEVELOPTICS, 100 o più cavità micro ottiche diverse e precise possono essere prodotte su un unico wafer, utilizzando un unico stampo monolitico anziché 100 strumenti di stampaggio singoli. Un nuovo materiale riduce al minimo il ritiro e la rottura del vetro, garantendo stabilità al processo. Le cavità stesse sono perfettamente allineate sul wafer, consentendo l'allineamento automatico dei wafer per l'impilamento e l'unione in sistemi ottici. I ricercatori hanno dato dimostrazione della nuova tecnologia con la produzione di una lente in vetro che è stata utilizzata con successo per collimare (rendere paralleli) in modo accurato i raggi provenienti da un diodo a emissione di luce ad alta potenza. La lente è stata accolta con grande entusiasmo e, poiché la produzione su larga scala è dietro l'angolo, il prezzo sarà presto attraente quanto la qualità. La tecnologia WAFERLEVELOPTICS promette di rendere l'Europa leader nel campo delle tecnologie di nano produzione nel settore della fotonica in generale, superando i concorrenti asiatici e statunitensi.
Parole chiave
Micro-ottica, modellatura del vetro, basato su wafer, stampo monolitico, simulazione di elemento finito, produzione scalabile
