返回顶部



科学家开发用于制造精密光学元件2.5D喷墨打印技术

2018/6/5 18:41:10浏览数量:31983

光学3D打印已经取得了许多突破,现在瑞士的研究人员正在引入新的突破。来自瑞士电子和微技术中心(CSEM)的团队开发了喷墨打印技术,用于制造精密光学元件,如通过限制波的扩展(简称“波导”)允许信号传播而不会造成大量的能量损失。

但这里有一个问题, 实际上这种方法被认为是2.5D打印,而不是3D打印,因为与3D打印相比,打印结构虽然不平整,但复杂程度有限。“喷墨印刷是制造光学元件的一种非常有吸引力的方法,因为特征的位置和尺寸可以很容易地修改,而且几乎没有材料浪费。然而,油墨的表面张力使得打印具有特定高度的线条变得困难,这对于形成“波导”是必需的,“CSEM团队成员FabianLütolf说。

喷墨印刷通常是一个步骤的过程,通过微小的喷嘴将一滴图案沉积到基底上。但是CSEM团队发现,线条可以印刷更平滑的特征,并且在特定的高度上通过两步沉积墨水。他们的技术可以打印由丙烯酸聚合物制成的2.5D光学波导和锥体,以及金属油墨等其他材料。现在在苏黎世联邦理工学院Lütolf和团队负责人Rolando Ferrini的Pius M. Theiler在Optics Express期刊上发表了一篇题为《使用毛细管桥的光学波导的非接触式印刷》的论文。

由于液体的表面张力,沉积在基材上的油墨可能裂开或凸起。但是这个两步法可以将这个问题转化为一个优势,步骤#2中印刷的墨水可以在第一次印刷的墨滴之间自行对齐,以降低其表面张力。这也意味着研究人员不必预先对基材进行图案印刷,而这对于其他喷墨印刷技术来说是必需的,这使得制造更简单并且增加了可用的设计空间。

新技术首先打印一系列球形液滴,称为钉帽,然后钉住由第二张照片墨水制成的液桥。这种液滴配置可防止墨水移动,从而防止印刷线上形成凸起。这种方法还可以连接多个连接点以形成尖锐的边缘和拐角,与传统的光刻技术相比,它还具有几个优点,常用于制造芯片上的微小元件。研究人员使用喷墨打印方法来创建该波导。通过波导发送激光(红色)可以测量波导的光学特性。Lütolf解释说:“喷墨打印不需要像光刻这样的物理掩模,而且连接组件更容易。此外,如果您只想快速测试一个想法或改变参数,喷墨打印等增材制造方法只需要适应数字设计。“

根据新的两步喷墨印刷方法(h-n)和其实际印刷(o-u)的理论计算,将印刷特征与标准一步喷墨印刷(a-g)进行比较。比例尺= 200微米。该团队创建了一个宽20微米,高31微米的聚合物波导,并带有一个锥形,以允许来自外部激光器的光线进入波导,以评估新方法。测量波导内的光损耗为0.19 dB / cm,仅比光刻法制作的波导高一个数量级。

“在这篇论文中,我们报告了首批具有损耗表征的喷墨印刷波导。对于我们设想的应用,波导将在短距离内传输光线,而不是在整个网络中传输光线,“Lütolf说。 “目前的损失水平对于这种应用是可以容忍的。最小的波导由一个单独的墨滴组成,并且其大小受打印机喷嘴的限制。但是他们研究中打印机的最窄波导尺寸为40微米,高度约为10微米,这与市场上使用工业喷墨打印机性能相似。通过我们目前的材料和硬件组合,不可能将波导制作在10微米以下,这对于单模操作通常是必需的。但我们很接近。然而,没有基本的物理限制会阻止我们打印单模波导。“


相关文章

  • 印刷时有静电,两三张纸吸在一起怎么解决?

    170

    静电的危害很多,如来源于带电体的互相作用。在印刷厂里,纸页之间的静电会使纸页粘合在一起,难以分开,给印刷带来麻烦,你们印刷时候有没有遇到这样的情况,有时候好几张纸吸在一起?有想过是什么原因造成的吗?其实印刷时易产生静电,因此而产生印刷时有静电,两三张纸吸在一起的情况,那么如何解决呢?1、印刷厂的静电解决方案,首先是要增加印刷车间湿度和温度,理想的温度为20~22度,相对湿度为50%。2、其实要做的就是在印刷机上安装静电消除器。通过对电压或高频的调整消除纸张静电,纸张静电较大,就用高压或高频,静电不大,就调低电压和高频。3、再次,就是在机器上安装静电消除器,常用的静电消除器有以下几种类型:a、防静电绳法。防静电绳位于材料上方,同机器绝缘后接地。材料上的电荷通过防静电绳向大地放电。达到降低材料上静电的目的。这是一种临时的方法,防静电绳容易磨损,要经常更换。b、静电刷。由碳纤维固定在铝合金上构成,安装在机器上,一端接地。原理同防静电绳法相同,缺点是安装位置受局限,效果不好。c、静电消除棒。最有效,最常用的一种方法。该装置由两部分组成,一部分是高压电源,另一部分是静电消除棒。消除棒可做成各种形

    2018/1/12 18:27:51浏览量:36470

  • 毫不夸张的说,你公司的广告形式可能比古代的还少。

    262

    在大多数人的印象里,古代由于受当时经济条件和技术手段的限制,必然导致商业广告形式简单。然而,令人意想不到的是,古代商业广告却非常多样,甚至一些形式至今还在沿用。在目前已知的古代广告形式里,就主要有口头广告、实物广告、旗帜广告、悬物广告、彩楼广告和印刷广告等等。那么接下来就让小万带着大家感受一下古代广告的魅力吧!壹口头广告俗称叫卖,是最原始、最简单,也是至今仍最常见的广告形式。相传辅佐周文王建立霸业的姜太公在未被起用时曾隐居市井,操屠宰之业。他在铺子里“鼓刀扬声”,高声叫卖以招徕主顾。商贩叫卖时往往采用不同的腔调,使人一听便知小贩在卖什么东西。贰实物广告实物广告也是一种古代的广告形式,它是靠陈列商品样式来招徕顾客。为了出卖商品,商贩就摆出商品,让买者观看挑选。《诗经》里就有过对这种广告形式的描述:“氓之蚩蚩,抱布贸丝。”这说明了当时以物换物展示商品的形式。叁旗帜广告旧时用旗帜作广告,在一定的历史时期里曾经十分流行,尤以酒旗最多,以致诗人有“酒旗风”之说。这种旗帜又叫幌子。远在春秋战国时期的韩非子,即在其《外储说右上》中有过对酒旗的记载:“宋人有沾酒者,升概甚平,遇客甚谨,为酒甚美,悬帜甚

    2020/7/24 11:55:41浏览量:22113

  • 印刷前瞻丨未来标签行业数字印刷能取代传统印刷技术吗?

    246

    印刷前瞻 随着经济发展和工业技术4.0化,越来越多的传统技术被新技术所取代。传统印刷行业正面临数字印刷技术的挑战,是否真的数字印刷就能完全替代传统印刷技术呢?我们往下看。 数字印刷是利用印前系统将图文信息直接通过网络传输到数字印刷机上印刷一种新型印刷技术。 也就是说输入的是图文信息数字流,而输出的也是图文信息数字流,要强调的是它是按需印刷,无版印刷。数字印刷就是电子档案由电脑直接传送到印刷机,从而取消了分色、拼版、制版、试车等步骤。更简单的说,即是利用某种技术或工艺手段将数字化的图文信息记录在纸张或者有形介质上。看点 01数字印刷能够带来什么? 近年来,数字印刷在标签领域的实践已经证明,数字印刷具有以下诸多优点: 1、制作标签的预处理时间短,准备工作少,交货及时。 2、印刷加工周期短,适合小规模订单加工(承印材料长度通常为200~1500米)。 3、应用范围广,即可用于小批量订单,也可进行二维码等可变信息编码的赋码,用于物流管理、产品追溯、市场营销等。 4、开机准备时间短,而且不会像传统印刷那样使用大量过版纸,物料费用低。 5、原材料用量少,储存保管

    2018/7/12 20:35:01浏览量:34493

  • 技术趋势:50万色全彩3D打印色域超美标印刷120%

    221

    【中关村在线3D打印频道原创】3D打印技术发展到今天,FDM、SLS、3DP、SLM、SLA等各种不同的技术仍然在快速革新,然而全彩色3D打印将成为增材制造领域一个重要的发展趋势。Stratasys联合震旦近期发布的Polyjet全彩3D打印解决方案,在色域覆盖上,已经从36色提高到50万色,色域空间已经达到美国印刷标准色域(SWOP)的120%,已经能够实现屏幕上的颜色到最终打印出模型上颜色的一致性,对于彩色3D打印而言,这是一次技术上的里程碑式的升级,也代表着彩色3D打印元年的开启。StratasysPolyjetJ750体素级3D打印展示据了解,在二维平面进行色彩管理是基于白色纸张作为底色进行的多色墨滴或彩色墨粉而进行的,在三维空间进行色彩管理,还需要结合材料的折射、反射、透光等因素,以及透明材料和非透明材料的组合,是一个极为复杂的三维色彩管理模型,还需要考虑到材料的特性,在三维空间对色彩的管理的难度非常大,这也是为何我们在过去很难得到色彩还原很好的全彩模型的原因。随着技术的发展和进步,彩色3D打印技术作为增材制造的一个细分市场,将是未来的重要趋势之一,目前行业中相对成熟的技术方

    2018/5/12 23:39:32浏览量:51423

  • 原料对印刷质量的影响究竟有多大?

    171

    印刷过程中原材料的选用将会对印刷图像产生艺术效果与技术性能两方面的影响,同时还影响印刷图像质量的稳定性。此外,原材料的性能还会影响生产效率。印刷生产必然需要使用各种材料,把好所使用的材料的质量关,是保证建立高质量作业流程不可缺少的条件。印刷过程中使用的材料种类较多,包括纸张、油墨、橡皮布、黏胶、调墨油等,其中对印刷质量影响较大的主要是纸张和油墨。一、纸张性能对印刷质量的影响纸张的印刷性能决定着印刷过程能否顺利进行,以及能否得到高质量的印刷品。纸张性能的好坏,关系到印刷产品的好坏。所以,正确认识和了解纸张的若干性能,对准确把握印刷工艺适性,保证印刷产品质量具有十分重要的意义。1.表面强度表面强度是指纸张的表面纤维、胶料、填料之间或纸张表面涂料粒子之间及涂层与纸基之间的结合强度。它对印刷时纸张表面的耐磨性、抗掉粉性、抗掉毛性等有决定性的影响。印刷时为了得到较为清晰的网点,可采用一些黏度较高的油墨,如果纸张表面强度不够,则容易出现掉粉和掉毛现象,并附着在版的表面。在印刷过程中,油墨在纸张和橡皮布之间分裂时,由于受到油墨黏着性的拉力和橡皮布与纸张之间的附着力作用而产生剥离张力。当结合强度不够时

    2018/1/19 18:09:56浏览量:31910

  • 现在流行什么字体,2023年的字体趋势是什么

    2031

    在我们的年度字体趋势报告中,我们凝视着我们的字体水晶球,预测哪些流行字体和字体趋势将在未来一年对设计界产生重大影响。我们预测,2023年的字体趋势将会有一种令人振奋和折衷的情绪,允许设计师在印刷、网络和社交媒体设计中比以往任何时候都更具创造性地展示他们的印刷肌肉。继续读下去,发现2023年最流行的趋势字体,从傻乎乎的无衬线字体到微妙的科幻字体,80年代的编辑字体到复古的浓缩字体。如果你想走在排印曲线的前面,你一定不想错过这个流行字体的基本指南。对于更前沿的流行字体,只需看看环境元素:复古九十年代字体二重奏沃克斯特书法字体蒙面英雄字体早餐人员字体Einer Grotesk现代字体 字体趋势2022:什么是流行字体?2022年的字体趋势受到了更新和复兴的普遍文化情绪的影响。后疫情时代,品牌正在重新定位他们的营销和社交媒体战略,设计和类型在让设计更容易获得和让人放心方面发挥着关键作用。nts and subtle serifs. Minyi feminine serif typeface." height="366" width="550"

    2023/4/5 19:35:21浏览量:33633