比沙粒小1000倍,最新光纤技术网络加速
这一突破,可以实现更快的互联网和更好的连接,以及更小的传感器和成像系统等创新。
近日,瑞典的科研人员们取得了一项颠覆性的技术突破,他们首次成功地在光纤尖端上通过3D打印技术制造了硅玻璃微型光学元件。这些微型光学元件的表面只有人类头发的横截面那么小,比沙粒还要小1000倍。
研究人员表示,这一创新性的技术,有望极大地加快互联网速度,提升连接质量,并推动更小、更敏感的传感器和成像系统的研发。
他们在《ACS Nano》杂志上发表报告称,将硅玻璃光学器件与光纤直接集成,不仅可以实现环境监控和医疗保健领域的远程传感器技术革新,还能在药品和化学品生产中发挥巨大价值。
KTH皇家理工学院的研究团队,由Kristinn Gylfason教授领导,克服了硅玻璃在光纤尖端构建过程中的高温处理难题。传统的硅玻璃处理方法会对温度敏感的光纤涂层造成损害,而这项新技术则从不含碳的基材开始,无需高温处理即可确保玻璃结构的透明度。
研究团队通过多次实验,成功打印出了一种硅玻璃传感器,其弹性优于传统的塑料传感器。论文的第一作者Lee-Lun Lai表示:“我们展示了一种集成在光纤尖端的玻璃折射率传感器,它可以测量有机溶剂的浓度。由于溶剂的腐蚀性,这种测量对基于聚合物的传感器来说是一项挑战。”
研究的另一位合著者Po-Han Huang则进一步指出:“这些结构非常微小,以至于你可以在一粒沙子的表面安装1000个这样的结构,这大约是现今使用的传感器的大小。”
此外,研究团队还展示了一种打印纳米光栅的技术,这种技术能够在纳米尺度上精确操控光,为量子通信提供了新的可能性。
Gylfason教授表示,直接在光纤尖端上3D打印任意玻璃结构的能力为光子学领域开辟了新的道路。他说:“通过填补3D打印和光子学之间的空白,这项研究的意义是深远的,它将在微流体器件、MEMS加速度计和光纤集成量子发射器等多个领域展现出潜在的应用前景。”
这一技术突破不仅有望为互联网速度和连接质量带来质的飞跃,同时也为传感器技术和成像系统的发展提供了新的方向。随着这些微型光学元件的进一步研究和应用,我们有望在未来看到更多创新的产品和解决方案。
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