Prototyp zařízení pro zápis laserovým svazkem s využitím 2PP

0580450 - ÚPT 2024 RIV CZ cze L - Prototype, f. module
Černý, Š. - Chlumská, J. - Kandra, M. - Matějka, M. - Stříteský, S. - Těthal, T. - Jákl, Petr - Plichta, Tomáš - Šerý, Mojmír - Šilhan, Lukáš - Škrabalová, Denisa - Vaculík, Ondřej
Prototyp zařízení pro zápis laserovým svazkem s využitím 2PP.
[Prototype device for laser beam writing using 2PP.]
Internal code: APL-2023-12 ; 2023
Technical parameters: Stereolitografické zapisovací zařízení (SLW2) s ultravysokým rozlišením. SLW2 používá k expozici výkonný femtosekundový laser o vlnové délce 1030 nm, respektive 515 nm na druhé harmonické frekvenci. Velikost záznamové oblasti 50×50×50 mm3.
Economic parameters: Prototyp zařízení vyvinutý během řešení projektu s předpokladem smluvního využití s vědeckým a ekonomickým přínosem i po jeho ukončení. Kontakt: Ing. Mojmír Šerý, Ph.D., sery@isibrno.cz.
R&D Projects: GA MPO(CZ) EG19_262/0020294
Institutional support: RVO:68081731
Keywords : two-photon lithography * stereolithography * 3D printing
OECD category: Optics (including laser optics and quantum optics)

Stereolitografické zapisovací zařízení (SLW2) s ultravysokým rozlišením provádí záznam trojrozměrných struktur na principu dvoufotonové polymerace vhodného záznamového materiálu. SLW2 používá k expozici výkonný femtosekundový laser o vlnové délce 1030 nm, respektive 515 nm na druhé harmonické frekvenci. Pomocí optimalizované fokusační optiky a díky nelineárnímu chování dvoufotonové absorpce umožňuje SLW2 záznam struktur o nejmenším detailu – trojrozměrném pixelu (tzv. voxelu) se submikrometrovou velikostí. SLW2 zařízení je schopno zaznamenávat 2D nebo 3D struktury do záznamových materiálů nanesených na rovinných substrátech, typicky křemíkových nebo skleněných. SLW2 zařízení je ovládáno pomocí speciálně vyvinutého řídícího softwaru. Expoziční data 2D nebo 3D objektu (buď matematicky popsaném nebo v některém ze standardních CAD formátů) jsou připravena datovým modulem řídícího softwaru. Vlastní expozice dat je prováděna automaticky expozičním modulem v ploše či objemu fokusovaným laserovým svazkem v součinnosti s pohyblivým stolkem nesoucím substrát s naneseným záznamovým materiálem.

A stereolithographic recording device (SLW2) with ultra-high resolution records three-dimensional structures on the principle of two-photon polymerization of the suitable recording material. The SLW2 uses a powerful femtosecond laser with a wavelength of 1030 nm and 515 nm at a second harmonic frequency, respectively, for exposure. Using optimized focusing optics and due to the nonlinear behavior of two-photon absorption, the SLW2 enables the recording of structures with the smallest detail - a three-dimensional pixel (called a voxel) with a sub-micrometer size. The SLW2 device is capable of recording 2D or 3D structures in recording materials deposited on planar substrates, typically silicon or glass. The SLW2 device is controlled by specially developed control software. Exposure data of the 2D or 3D object (either mathematically described or in one of the standard CAD formats) is prepared by the data module of the control software. The actual exposure of the data is performed automatically by the exposure module in a surface or volume by a focused laser beam in conjunction with a moving stage carrying the substrate with the applied recording material.
Permanent Link: https://hdl.handle.net/11104/0349221