Fast microstructuring of silica glasses surface by NIR laser radiation

Kostyuk, G. K.; Sergeev, M. M.; Zakoldaev, R. A.; Yakovlev, E. B.

doi:10.1016/j.optlaseng.2014.12.004

Cited by 17 publications

(9 citation statements)

References 53 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Recently, we have proposed a technology for fabrication OEs for various purposes on optical amorphous materials by the laser-induced microplasma (LIMP) etching [35], [36]. The essence of this technology can be summarized as follows.…”

Section: Choice Of Svr Fabrication Technologymentioning

confidence: 99%

Rapid fabrication of Spiral Varying Retarder for Using in Simple Schemes of Generating Radial and Azimuthal Vector Optical Fields

et al. 2019

View full text Add to dashboard Cite

In this paper, the simple, reliable and efficient fabrication technology of spiral varying retarder (SVR) on Iceland spar for generating radially and azimuthally polarized beams from linearly polarized Gaussian beam for λ = 632.8 nm is shown. The SVR which consists of 20 sectors was made by laser-induced microplasma processing on plate area of 10 × 10 mm 2 in less than 7 minutes. When placing the SVR between two quarter wave plates with orthogonal fast axes the registration of typical images of intensity distribution in the far field in four analyzer positions (0°, 45°, 90°, 135°) confirmed the SVR's ability to generate radially polarized vector optical field. It was also shown that the placing of a half-wave plate, the fast axis of which is oriented at 45°relative to the direction of x axis, allows to create an azimuthally polarized vector optical field.

show abstract

Section: Choice Of Svr Fabrication Technologymentioning

confidence: 99%

Rapid fabrication of Spiral Varying Retarder for Using in Simple Schemes of Generating Radial and Azimuthal Vector Optical Fields

et al. 2019

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The most popular technologies are laser-induced backside wet etching (LIBWE) [16,[19][20][21][22], laser-induced backside dry etching (LIBDE) [17,18,23], laser induced plasma assisted ablation (LIPAA) [24][25][26], and lased-induced black-body heating (LIBBH). The last one has been developed at Laser Technology Department of ITMO University [27][28][29][30][31]. Various arrays of microoptical elements formed on fused silica surface according to this technology include random phase plates [27], sinusoidal diffractive gratings [27,29,30], and MLAs [29,31].…”

Section: ключевые слова: Fused Silica Microstructuring Microlens Arrmentioning

confidence: 99%

“…The last one has been developed at Laser Technology Department of ITMO University [27][28][29][30][31]. Various arrays of microoptical elements formed on fused silica surface according to this technology include random phase plates [27], sinusoidal diffractive gratings [27,29,30], and MLAs [29,31]. It is important to note that the square of the arrays may be high (up to 100 mm…”

mentioning

confidence: 99%

Microlens array fabrication on fused silica by LIBBH technology with CO2 laser smoothing

Zakoldaev¹,

Kostyuk²,

Koval³

et al. 2016

Izv. vysš. učebn. zaved., Priborostr.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

A new technology for microlens array fabrication is presented. The technology is based on creation of the initial microstructures on fused silica by laser indirect method, and the following reflow process of these structures made by CO 2 laser action. Microlens arrays with diameter of microlens equal to 150 µm are fabricated. The focal length of microlens varies from 5 up to 5 mm. Profiles of formed microlens correspond to circle equation. Ключевые слова: fused silica microstructuring, microlens array, LIBBH, CO 2 laserIntroduction. At present different arrays of microoptical elements are traditionally used for transformation and processing of optical signals, for fiber-optical connections and integrated optical control systems [1] as well as to transform of intensity distribution in laser technology [2,3]. As the array of microoptical elements means a set of modified regions, located in a certain order on glass surface [2,4] and can be called microlens array (MLA). Such MLAs have a special arrangement and a given filling rate within the array, all these specifications depend on the problem to be solved with the final array.Not only optical-physical specific requirements are imposed on MLA in particular application, but also requirements on the surface quality in general. Particular attention is paid to the fabrication of MLAs on materials of traditional optics as silicate glass [5]. Thus, the developers' preferences are given to fused silica, which can be characterized by high light transmittance in wavelength range of 200-2500 nm and high chemical, thermal, and radiation resistance [6].Among the traditional technologies of MLAs fabrication on glass surface, the best known technologies are: photolithography [7], ion etching [8], hot embossing process [9], and so on. These technologies can be characterized not only by high quality of fabricated MLAs and high reproducibility, but also use multistage processing; manufacturing of MLAs with low numerical aperture (NA) presents difficulties when the technology is employed [7]. Currently, great attention is paid to MLAs fabrication with the usage of laser technology. It is also called as direct laser beam writing, which is based on strong absorption of CO 2 laser radiation [10], UV radiation [11] by glass , or on interaction with ultrashort laser pulses [12].Combined laser-induced technologies based on strong absorption of laser radiation by inorganic [13,14] or organic [15,16] solutions and metals [17,18] contact with the back side of the glass plate are widely spread today. The most popular technologies are laser-induced backside wet etching (LIBWE) [16,[19][20][21][22], laser-induced backside dry etching (LIBDE) [17,18,23], laser induced plasma assisted ablation (LIPAA) [24][25][26], and lased-induced black-body heating (LIBBH). The last one has been developed at Laser Technology Department of ITMO University [27][28][29][30][31]. Various arrays of microoptical elements formed on fused silica surface according to this technology include random phase plates [27], si...

show abstract

“…Пластины были изготовлены методом обработки стекла лазерно-индуцированной микроплазмой (далее -метод ЛИМП), описанным ранее в работах [11,12]. Именно этот метод формирования на плавленом кварце массивов микро-линз, а также фазовых решеток с синусоидальным и прямоугольным профилем без ухудше-ния оптических характеристик рабочей поверхности рассмотрен в работах [13,11].…”

unclassified

“…Метод обработки стекла лазерно-индуцированной микроплазмой, рассмотренный в ра-боте [12], реализован на коммерчески доступной лазерной установке "Минимаркер-2". Фор-мирование микрорельфа поверхности плавленого кварца осуществлялось сканированием сфо-кусированного лазерного пучка в плоскости контакта пластин стекла с мишенью.…”

unclassified

Using laser-induced microplasma for multilevel phase plate fabrication

Rymkevich¹,

Zakoldaev²,

Sergeev³

et al. 2017

Izv. vysš. učebn. zaved., Priborostr.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Продемонстрировано применение метода обработки прозрачных материалов лазерно-индуцированной микроплазмой для создания многоуровневых фазовых пластин на поверхности плавленого кварца. Описана оптимизация этого метода для существующей лазерной установки "Минимаркер-2" на основе Yb-волоконного лазера с наносекундной длительностью импульсов (50-200 нс). Разработано программное обеспечение, позволяющее связать параметры лазер-ной обработки с глубиной рельефа микроструктур, а также генерировать мно-гоуровневые фазовые пластины в автоматическом режиме. На основе получен-ных результатов записаны образцы многоуровневых фазовых пластин с бинар-ной и дискретной структурой, рассчитанные для тестирования в схеме с He-Ne-лазером. Представлены результаты сравнительного анализа применения бинар-ной и дискретной фазовых пластин в качестве гомогенизаторов излучения He-Ne-лазера. Показано, что более равномерное распределение интенсивности в сечении пучка достигается при использовании дискретной фазовой пластины. Данный метод лазерной записи дифракционных элементов позволяет изготав-ливать фазовые пластины с глубиной рельефа от 0,1 до 15,0 мкм с шагом 50 нм и минимальным размером единичного элемента 200 мкм. Ключевые слова: плазма, плавленый кварц, фазовая пластина, гомогенизация, лазерная микрообработкаВведение. Тенденция развития технологий обработки материалов мощным лазерным излучением обусловлена высоким качеством, производительностью и точностью данных тех-нологий. Одной из ключевых особенностей лазерной обработки является создание однород-ного распределения энергии по сечению пучка [1]. Отсутствие однородного распределения энергии излучения в плоскости обработки приводит к неоднородным условиям микрообра-ботки материала в зоне лазерного воздействия. Эффективным решением этой серьезной про-блемы является использование методов сглаживания пучка, основанных на теории оптиче-ской дифракции [2]. Были предложены, изготовлены и протестированы различные виды ди-фракционных оптических элементов (ДОЭ), изменяющих распределение лазерных пучков [3,4]. Частным вариантом таких ДОЭ являются случайные фазовые пластины (СФП), которые, как правило, используются с низкокогерентными лазерными пучками [5]. В большинстве случаев это связано с их высокой дифракционной эффективностью, удобством контроля за распреде-лением интенсивности в пятне и низкими оптическими потерями [6].В качестве материала для изготовления различных ДОЭ используется плавленый кварц, который обладает минимальным поглощением излучения в широком спектральном диапазоне, а также характеризуется высокой лучевой и термической стойкостью [7]. С другой стороны, эти

show abstract

Fast microstructuring of silica glasses surface by NIR laser radiation

Cited by 17 publications

References 53 publications

Rapid fabrication of Spiral Varying Retarder for Using in Simple Schemes of Generating Radial and Azimuthal Vector Optical Fields

Rapid fabrication of Spiral Varying Retarder for Using in Simple Schemes of Generating Radial and Azimuthal Vector Optical Fields

Microlens array fabrication on fused silica by LIBBH technology with CO2 laser smoothing

Using laser-induced microplasma for multilevel phase plate fabrication

Contact Info

Product

Resources

About