Servicio de Información Comunitario sobre Investigación y Desarrollo - CORDIS

Escritura directa 3D en vidrio mediante láser de femtosegundos

Después de una investigación exhaustiva de la interacción entre los impulsos de láser de femtosegundos y el vidrio, realizada por una red euroaustraliana, el procesamiento de materiales transparentes mediante láseres ultrarrápidos podría generar nuevas oportunidades en la industria.
Escritura directa 3D en vidrio mediante láser de femtosegundos
El vidrio es un material transparente con propiedades que ningún otro material ofrece. Posee características fascinantes como la reflexión, la transmisión y la absorción de la luz. La interacción con impulsos de luz ultracortos —por debajo de algunos centenares de femtosegundos (10-15 segundos)— es tal que el índice de refracción llega a experimentar cambios locales de hasta un 10-2.

Realizando barridos por el vidrio mediante una etapa de traslación, se pueden utilizar los cambios de índice de refracción para crear rutas por las que guiar luz de un lugar a otro en las tres dimensiones del espacio. Gracias a financiación europea, se instauró la red E-FLAG (Exchanges around femtosecond laser applications in glasses) con el propósito de promover un «flujo de cerebros» a nivel internacional, entre Australia y Europa, en relación con esta tecnología de escritura directa de la que cabe esperar grandes resultados.

Los investigadores se centraron en la caracterización de los cambios estructurales inducidos por láser de femtosegundos en vidrios de sílice, que se consiguen con una eficiencia y flexibilidad muy superiores que las obtenidas por litografía o grabado en seco. Fue asimismo objetivo del proyecto E-FLAG crear prototipos de dispositivos ópticos 3D integrados, como guías de onda 3D, rejillas Bragg u ópticas birrefringentes variantes en el espacio, que ofrecen aplicaciones posibles en el campo de las comunicaciones ópticas.

El equipo del proyecto E-FLAG logró avances significativos. Entre ellos cabe mencionar la formación de nanorrejillas y la descomposición ultrarrápida de óxidos de sílice en distintos vidrios, entre ellos de sílice pura pero también vidrios de TiO2-SiO2, borosilicatos y GeO2. También se constataron propiedades ópticas quirales y transmisión asimétrica de la luz en vidrios de sílice.

Hasta su conclusión a finales del año 2014, el proyecto E-FLAG avanzó la vanguardia de la tecnología de microdiseño mediante láser de femtosegundos. El procesamiento de vidrio con láser de femtosegundos evoluciona a gran velocidad y los resultados de este proyecto apuntan más allá del campo del micromecanizado. Es esta una tecnología creadora de mercados nuevos para la industria del láser, en comunicaciones ópticas, aplicaciones biomédicas y otras más.

Información relacionada

Palabras clave

Láser de femtosegundos, vidrio, E-FLAG, dispositivos ópticos, comunicaciones ópticas
Síganos en: RSS Facebook Twitter YouTube Gestionado por la Oficina de Publicaciones de la UE Arriba