Ismeri a DPSS lézerek ipari alkalmazását? (3. rész)

DPSS szilárdtest lézerekegy nagy teljesítményű lézertermék, a szilárdtestlézerek új generációja, hosszú élettartammal, alacsony energiafogyasztással, nagy stabilitással, magas jel-zaj aránnyal, kiváló sugárminőséggel, valamint miniatürizálható és egyéb előnyökkel is rendelkezik.

5. Kvantumtechnológia

A kvantumtechnológia feltörekvő területe jelentős fejlesztéseket ígér különböző területeken, beleértve a metrológiát, a kiberbiztonságot és a számítástechnikát. Már sok olyan szervezet működik, amely az atomórákra támaszkodik a legpontosabb időmérések elvégzésében, és hatalmas mozgalom zajlik annak érdekében, hogy kvantumgravimétereket hozzanak a laboratóriumból a terepre, hogy figyelemmel kísérjék a magma áramlását a jégsapkákban és a vulkánokban. Az olajkutató cégek több ezer mérföldnyi, tenger alatt futó csővezetéken belüli szivárgást találtak, ami túl költséges az ipar számára. A GPS-t ma már minden nap használják autókban, mobiltelefonokban vagy újabban az okoseszközökben. De mi történik, ha belépsz egy hosszú alagútba, vagy mélyen a föld alá akarsz ásni? A jelenlegi technológiából hiányzik a szükséges pontosság ahhoz, hogy segítsen eligazodni ebben a helyzetben, de a "pozicionálás, navigáció és időzítés" (röviden PNT) az egyik kulcsfontosságú technológia, amelyet a kvantumtechnológiai kutatás előrehaladtával fejlesztenek.

A kvantumtechnológia a precíz és stabil részecskék vagy atomok használatára összpontosít, és ezen atomok tulajdonságainak megértése segít javítani az idő és a tér mérésének pontosságát. Ahhoz, hogy kölcsönhatásba léphessenek ezekkel az atomokkal, először le kell lassítani vagy "lehűteni" őket, hogy alaposabban megvizsgálhassuk őket. Az atomok hűtésére és vizsgálatára nagy koherens fényt használnak, például diódapumpás szilárdtest-lézereket (DPSS). A kvantum alkalmazásokban minél keskenyebb a lézer vonalszélessége, annál jobb jelet várnak az atomtól. Fontos a befogni kívánt atomhoz tartozó hullámhossz kiválasztása is. Az optikai pontóra fejlesztésével és miniatürizálásával milliméteres szint alatti GPS-pontosság érhető el. Ezeknek az eszközöknek a precizitása miatt várhatóan önfenntartóak is lesznek, folyamatos műholdas kommunikáció nélkül. A kvantumérzékelők a QT-alkalmazások egy másik ága, amelyek javíthatják a jelenlegi gravitációs és magnetometriai alkalmazásokat, mindkettő felhasználható földalatti szerkezetek szondázására, vagy akár tárgyak megtalálására az óceán mélyében.

6. Fluoreszcencia

A fotolumineszcencia egy általános kifejezés, amely magában foglalja a fluoreszcenciát és a foszforeszcenciát is. A legszorosabb értelemben a fluoreszcencia a gerjesztésből az anyagon belüli szingulett állapotok egyikébe kibocsátott fény - a gerjesztés után általában nagyon gyors emisszió -, míg a foszforeszcencia a triplett állapotból kibocsátott fény - ami lassabb és késleltetettebb fényemissziót eredményez.

A fotolumineszcencia a lumineszcencia egyik formája – egy anyag fénykibocsátása, amelyet az energia elnyelése okoz –, amely viszont elnyeli a fényenergiát, és az anyag különböző hullámhosszakon bocsát ki.

Ezeket a kifejezéseket általában nem ilyen specifikus módon használják, és a fluoreszcenciát általában a gerjesztés utáni gyors lumineszcencia-folyamatnak tekinthetjük, általában nanoszekundumos szinten vagy az alatt, ellentétben a lassabb foszforeszcenciával, amelyet általában mikroszekundumos szinten vagy felett tekintenek. . Míg a szélessávú fényforrások sok fotolumineszcenciát képesek produkálni, sok alkalmazás hiperspektrális és térbeli pontosságot igényel, mint például a konfokális mikroszkópia, a kristályhibák vizsgálata vagy a fluoreszcens festékek és fluoroforok dinamikus keverékei.

Sok alkalmazás kombinálja a fluoreszcenciát más mérésekkel, mint például a Raman méréssel, ahol mindkét technika ugyanazt a gerjesztőforrást használja, egyszerűsíti az adatok integrálását és elemzését. Tipikus példa erre a napelemgyártás és -kutatás, ahol két technikát használnak az erősen strukturált felületek elemzésére – például a fluoreszcenciát az inherens tulajdonságok, például a hordozó élettartamának vagy hatékonyságának ellenőrzésére, valamint a Raman-mikroszkópiát a jellemzők egységességének meghatározására.

7. Optikai csipesz

Optikai manipulációnak vagy optikai rögzítésnek is nevezik, az optikai csipesz olyan technika, amely lehetővé teszi nagy fókuszú lézerek használatát kis részecskék rögzítésére és mozgatására. Amikor a lézer a részecskére fókuszál, megváltozik a törésmutatója, és kissé megváltoztatja haladási irányát, az elektromos térerősség gradiense mentén mozog. Ez ellentétes erőt fejt ki a részecskére, és ha a részecske kisebb, mint maga a nyaláb, akkor az a sugár derékrészének közepén "beszorul", ahol a legnagyobb az elektromos térerősség.

Ez számos területen nagyon hasznos eszköznek bizonyult. Az egyes atomoktól az egyedi apró gépekig és a biológiai sejtekig mindent manipulálnak ezzel a technológiával. A legtöbb biológiai mintát nem károsítja a NIR sugárzás (pl. 1064 nm). Ennek eredményeként a tudósok ma már könnyen elkülöníthetik az egyes baktériumokat és vírusokat tanulmányozás céljából anélkül, hogy mechanikai beavatkozást végeznének velük. Ennek a technológiának a kulcsa a részecskék "szilárd tapadása", a kiváló teljesítmény és a mutatási stabilitás, valamint a kiváló sugárkerekség és az alacsony zajszint.

8. Fénykép maratása

A litográfia egy megtervezett minta sima felületre történő átvitele, akár közvetlenül, akár egy köztes közegen keresztül – kivéve azokat a felületi területeket, ahol a mintára nincs szükség. A fotomaszkos litográfiában a mintát a hordozóra mintázzák, és lézerrel exponálják a mintát, lehetővé téve a lerakódott anyag lemarását a további feldolgozás előkészítéseként. Ezt a litográfiai módszert széles körben alkalmazzák a félvezető chipek tömeggyártásában.

A kis jellemzők éles képeinek a chipre való kivetítésének képességét a felhasznált fény hullámhossza korlátozza. A jelenlegi legkorszerűbb litográfiai eszközök mély ultraibolya (DUV) fényt használnak, és ezek a hullámhosszak továbbra is a mély ultraibolya (193 nm), a vákuum ultraibolya (157 nm és 122 nm) és a távoli ultraibolya (47 nm és 13 nm) tartományban lesznek. nm) a jövőben. Az IC, a MEMS és az orvosbiológiai piacokon, ahol a szolgáltatások és hordozóméretek széles skálája iránt növekszik a kereslet, az összetett termékek és a gyakori tervezési változtatások megnövelik ezeknek a nagymértékben testreszabott megoldásoknak az alacsonyabb mennyiségben történő gyártási költségeit. A hagyományos fotomaszk (fotomaszk) alapú litográfiai megoldások sok ilyen alkalmazás esetében nem gazdaságosak és nem is praktikusak, ahol a nagyszámú maszkkészlet tervezésének és gyártásának költsége és időigénye gyorsan összeadódik.

A maszk nélküli litográfiai alkalmazásokat azonban nem érintik a nagyon rövid ultraibolya hullámhosszra vonatkozó követelmények, ehelyett kék és ultraibolya tartományú lézereket használnak. A maszk nélküli litográfiában a lézer mikronokat és nanostruktúrákat hoz létre közvetlenül a fényérzékeny anyag felületén. Ez az általános litográfiai módszer nem támaszkodik a maszk fogyóeszközökre, és gyorsan módosíthatja az elrendezést. Ennek eredményeként a prototípusok gyors elkészítése és fejlesztése könnyebbé válik, azzal az előnnyel, hogy nagyobb a tervezési rugalmasság, miközben megőrzi a nagy terület lefedettségét (például 300 mm-es félvezető lapkák, lapos képernyők vagy PCBS).

A gyors gyártási igények kielégítése érdekében a maszk nélküli litográfiai lézerek jellemzői hasonlóak a fotomaszk alkalmazásokban használtakhoz:

A hosszú távú teljesítmény- és hullámhosszstabilitással és keskeny vonalszélességgel rendelkező folyamatos hullámforrások kisebb eltérést jelentenek a maszk aláírásában.

Mindkét alkalmazás számára fontos a hosszú élettartamú stabilitás, minimális karbantartással vagy a gyártási ciklus megszakításával.

Az ultrastabil keskeny vonalszélességű, hullámhossz-stabilitású és teljesítménystabilitású DPSS lézerek mindkét litográfiai módszerhez jól használhatók.

Elérhetőség:

Ha bármilyen ötlete van, forduljon hozzánk bizalommal. Függetlenül attól, hogy hol tartózkodnak ügyfeleink és milyen követelményeket támasztanak, követjük azt a célunkat, hogy ügyfeleinknek magas minőséget, alacsony árakat és a legjobb szolgáltatást biztosítsuk.