Патенты автора Сергеев Максим Михайлович (RU)

Способ изготовления микродиагностического устройства // 2735802

Использование: для изготовления микродиагностических устройств. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления микродиагностического устройства заключается в формировании каждой из перегородок при совмещении плоскости минимального сечения лазерного пучка по уровню энергии 1/е2, диаметр сечения которого 2ω0 определяют из выражения где ω0 - радиус минимального сечения лазерного пучка по уровню энергии 1/е2, М - качество пучка, λ - длина волны излучения, NA - числовая апертура объектива, и с плоскостью, отстоящей от тыльной поверхности пластины на расстояние, не меньшее чем в которой, перемещая пластину относительно области минимального сечения лазерного пучка 2ω0 на всю длину микродиагностического устройства по одной из координат X или Y, формируют первую линию уплотнения, входящую в совокупность линий уплотнения, составляющих перегородку, и далее, смещая плоскость с минимальным сечением лазерного пучка в направлении к верхней поверхности пластины по координате Z на расстояние, не меньшее чем и не большее чем а область минимального сечения лазерного пучка 2ω0 смещают соответственно по одной из координат Y или X на расстояние, не меньшее чем 0,5⋅2ω0 и не большее чем 1,0⋅2ω0, и перемещая пластину относительно области минимального сечения лазерного пучка 2ω0 на всю длину микродиагностического устройства по той же координате, по которой формировали линию уплотнения, и далее, многократно чередуя смещение плоскости минимального сечения лазерного пучка 2ω0 в направлении к верхней поверхности пластины по координате Z, а области минимального сечения лазерного пучка 2ω0 по координате Y или X с перемещением пластины относительно области минимального сечения лазерного пучка 2ω0 с перемещением на всю длину микродиагностического устройства, в соответствии с ограничениями на формирование линий уплотнения формируют перегородку. При этом последнюю линию уплотнения в перегородке формируют в плоскости, отстоящей от поверхности пластины на расстояние, не меньшее чем и не большее чем и осуществляют с длительностью импульса лазерного излучения не более 300 фемтосекунд при частоте следования импульсов не менее 500 кГц с плотностью энергии не менее 8⋅103 Дж/см2 и не более 15⋅103 Дж/см2 при скорости перемещения пластины относительно сфокусированного лазерного пучка не ниже 0,4 мм/с и не выше 2,5 мм/с, при этом используют пластину из пористого силикатного стекла, внешнюю часть каждой из перегородок на каждой из поверхностей которой после завершения формирования всех перегородок микродиагностического устройства создают области уплотнения с размером, превышающим размер перегородки не более чем в 1,2 раза путем перемещения пластины относительно сфокусированного на ее поверхность пучка непрерывного излучения СО2-лазера с плотностью мощности не ниже 2,8⋅104 Вт/см2 при скорости сканирования не менее 0,1 мм/с и не более 0,5 мм/с. Технический результат: обеспечение возможности полного устранения взаимодействия материала матрицы микродиагностического устройства с диагностируемым веществом при сохранении возможности многократного использования матрицы, а также исключение как предварительного, так и последующего этапов обработки матрицы микродиагностического устройства. 28 ил.

Способ изготовления многосекторной спиральной фазовой пластины с варьируемым задерживанием по фазе (SVR) // 2728214

Изобретение относится к области изготовления оптических элементов, обеспечивающих преобразование гауссовых пучков в кольцевые пучки с радиальной поляризацией. Способ изготовления многосекторной спиральной фазовой пластины с варьируемым задерживанием по фазе (SVR) с числом секторов, равным Nmax, на пластине из исландского шпата, кристаллическая ось которой ориентирована параллельно поверхности пластины, в котором число секторов Nmax делят на 4 группы, в каждой из которой выбирают число секторов Nmax/4, а последовательное травление каждого из секторов пластины за исключением первого, толщина которого равна толщине кристаллической пластины, на заданную глубину: где λ - длина волны, N - номер сектора, no и ne - показатели преломления для обыкновенной и необыкновенной волн соответственно, осуществляют путем перемещения сфокусированного пучка лазерного излучения ближнего ИК диапазона наносекундной длительности импульса в плоскости контакта кристаллической пластины и пластины прессованного графита, в пределах сектора, при этом направление первой и последующих линий перемещения выбирают параллельным радиусу сектора, от которого начинают перемещение и которое осуществляют от края сектора SVR к ее центру, далее процесс повторяют для каждого из последующих секторов до момента завершения формирования SVR, при этом в каждой из групп вводят ограничения на плотность мощности, частоту следования импульсов, скорость перемещения сфокусированного пучка и количества перемещений для каждой из линий параллельных радиусу сектора, значения которых указаны в формуле изобретения, а после завершения формирования SVR проводят отжиг в печи при температуре не ниже 500 С и не выше 550 С с длительностью отжига не менее 12 часов. Техническим результатом изобретения является повышение качества изготовления SVR. 41 ил.

Случайная фазовая пластина // 2682971

Изобретение относится к области оптотехники и может быть использовано для создания одинаковых условий высокоточной обработки различных материалов, основанной на применении пучков лазерного излучения. Техническим результатом изобретения является расширение области применения случайной фазовой пластины для выравнивания распределения интенсивности в сечении лазерных пучков со степенью когерентности, незначительно меньшей степени когерентности одномодовых Гауссовых пучков с качеством пучка М2≤1.1, которым соответствует качество пучка, отвечающее значениям М2≥2.0. Результат изобретения достигается тем, что глубина травления 50% элементарных ячеек в подложке, выполненной на кристаллическом материале, поверхности которой ориентированы параллельно оптической оси этого материала, определяется из соотношения , где λ - длина волны излучения применения пластины, n0 и ne - показатели преломления кристаллического материала для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно, отклонение по глубине травления элементарных ячеек не должно превышать 5% от значения h. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ изготовления устройства микротехники в объеме пластины фоточувствительного стекла // 2641508

Изобретение относится к области микротехники и касается способа изготовления устройства микротехники в объеме пластины фоточувствительного стекла (ФС). Способ включает в себя формирование прообразов локальных областей путем перемещения сфокусированного пучка лазерного излучения в плоскости создания прообразов локальных областей, выявление прообразов локальных областей с дефектами, аморфизацию всех выявленных прообразов локальных областей с дефектами, повторное формирование прообразов локальных областей в каждой из аморфизированных областей, проведение термической обработки до появления локальных областей кристаллической фазы в прообразах локальных областей и травление пластины ФС. Аморфизацию осуществляют сходящимся пучком излучения СО2 лазера с плотностью средней мощности в перетяжке пучка не менее 7 Вт/см2 и не более 18 Вт/см2 с длительностью воздействия от 5 до 10 с и размером перетяжки от 25 до 50 мкм. Термическую обработку осуществляют сходящимся пучком излучения СО2 лазера с плотностью средней мощности в перетяжке пучка не менее 1.5 Вт/см2 и не более 3.0 Вт/см2 с длительностью воздействия от 15 до 400 с и размером перетяжки от 25 до 500 мкм. Технический результат заключается в сокращении длительности процесса и повышении выхода годных изделий. 16 ил.

Способ изготовления волновода в объеме пластины из пористого оптического материала // 2627017

Изобретение относится к технологии изготовления оптических волноводов. Способ изготовления волновода в объеме пластины из пористого оптического материала, прозрачного для длины волны лазерного излучения, заключается в перемещении сфокусированного пучка лазерного излучения относительно пластины или пластины относительно сфокусированного лазерного пучка в плоскости формирования волновода до окончания формирования волновода. При этом длительность импульса лазерного излучения выбирают не более 200 фс при частоте следования импульсов не менее 300 кГц, плотность энергии в импульсе не менее 8⋅103 Дж/см2 и не более 12⋅103 Дж/см2, а скорость перемещения сфокусированного лазерного пучка относительно пластины или пластины относительно пучка составляет не менее 0.125 мм/с и не более 3.750 мм/с, при этом используют пластину с термоуплотненными слоями толщиной не более 30 мкм и не менее 5 мкм на широких поверхностях пластины. Технический результат - создание объемного волновода с различием в значениях показателя преломления сердцевина-оболочка, превышающим 0.12, при сокращении длительности изготовления. 10 ил.

Способ изготовления одномерной дифракционной фазовой решетки с синусоидальным профилем // 2626734

Способ изготовления одномерной дифракционной фазовой решетки с синусоидальным профилем заключается в последовательном формировании канавок сканированием импульсным лазерным пучком плоскости контакта пластины из плавленого кварца с пластиной из прессованного графита. Прерывание сканирования после завершения формирования канавки с периодом, соответствующим периоду решетки, который обеспечивается дискретным смещением сфокусированного лазерного пучка, причем глубину профиля рельефа канавок формируют с энергией, зависящей от импульсной плотности мощности, длительности импульса, диаметра области воздействия, числа импульсов, частоты следования импульсов, скорости сканирования. Очистку поверхности решетки осуществляют влажной лазерной очисткой. Технический результат заключается в снижении отклонения в форме канавки от синусоидального профиля по всей длине канавки до 1-4%, снижении отклонений в форме канавки от канавки к канавке в пределах дифракционной фазовой решетки до 2-5%, устранении микротрещин, окружающих канавки, а также расширении диапазона глубин дифракционной фазовой решетки. 13 ил.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛОЙ ТРЕХМЕРНОЙ СТРУКТУРЫ В ОБЪЕМЕ ПЛАСТИНЫ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО СТЕКЛА // 2598011

Изобретение относится к изготовлению полой трехмерной структуры в объеме пластины фоточувствительного стекла. Технический результат изобретения заключается в сокращении длительности изготовления полой трехмерной структуры в объеме пластины стекла и повышении производительности. Прообраз будущей структуры создают перемещением пластины стекла относительно сфокусированного пучка лазерного излучения со сверхкороткой длительностью импульса в плоскости формирования прообраза будущей структуры. Структура формируется в виде непрерывной линии дефектов с размером дефекта не более 100 мкм и не менее 1 мкм с перекрытием сечения пучка не менее 0.85 и не более 0.98 от размера дефекта, с плотностью мощности излучения в плоскости формирования непрерывной линии дефектов не ниже 5·1011 Вт/см2 и не выше 700·1011 Вт/см2. Термическую обработку пластины с прообразом будущей структуры осуществляют расходящимся пучком излучения СО2 лазера с размером площади сечения пучка на поверхности пластины, превышающей 50% площади ее поверхности, с плотностью средней мощности излучения не ниже 1.5 Вт/см2 и не выше 3.0 Вт/см2. Длительность термообработки не более 400 с и не менее 15 с. После термической обработки осуществляют химическое травление в водном растворе HF с концентрацией раствора не ниже 5% и не выше 10% при комнатной температуре при содействии ультразвука до полного устранения кристаллической фазы. 16 ил.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРООПТИЧЕСКОГО РАСТРА // 2554595

Изобретение относится к области изготовления оптических элементов и касается способа изготовления микрооптического растра в пластине из пористого материала. Способ включает термообработку и формирование областей с измененными оптическими свойствами. Термообработка проводится перед этапом формирования микрооптического растра и заключается в создании термоуплотненных слоев на двух противоположных поверхностях пластины. Создание термоуплотненных слоев осуществляется за счет воздействия лазерного излучения на пластину из пористого оптического материала, поверхность которой находится в контакте с поглощающей лазерное излучение пластиной. После создания термоуплотненного слоя на второй поверхности пластины в этом слое формируют микрооптический растр. Формирование растра осуществляют путем воздействия лазерного излучения на плоскость формирования областей, совмещенную с плоскостью фокусировки лазерного пучка. Технический результат заключается в обеспечении возможности изготовления микрооптического растра из положительных микрооптических элементов на пластинах пористого стекла и увеличении оптической силы микрооптических элементов в растре. 31 ил., 1 табл.

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ МАССИВА МИКРООПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ // 2540727

Изобретение может быть использовано при изготовлении микрооптических элементов - основного элемента оптики и оптоэлектроники и массива из них. Способ формирования массивов микрооптических элементов заключается в воздействии сфокусированным пучком лазерного излучения с наносекундной длительностью импульса, сканируемого в плоскости контакта тыльной стороны стеклянной пластины, материал которой оптически прозрачен для длины волны проходящего сквозь нее пучка лазерного излучения, с пластиной из прессованного графита, значение коэффициента поглощения которого превышает 0.9. Воздействие периодически прерывают с периодом, задающим период размещения микрооптических элементов в массиве. Период прерывания обеспечивают выбором частоты следования импульсов. После окончания формирования массива очищают поверхность массива от частиц графита. Технический результат - отказ от использования дорогостоящей оптики УФ диапазона спектра и от изготовления специальной кюветы для жидкости, усложняющих реализацию способа и накладывающих дополнительное ограничение с точки зрения техники безопасности лазерной техники. 19 ил.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЪЕМНОГО ВОЛНОВОДА // 2531222

Изобретение относится к технологии изготовления оптических волноводов, то есть светопроводящих и светоуправляющих структур, расположенных в объеме стекла. Техническим результатом изобретения является увеличение различия в показателях преломления сердцевина-оболочка и уменьшение потерь, передаваемых по волноводу, оптического сигнала. Способ изготовления объемного волновода включает перемещение сфокусированного лазерного пучка относительно пластины или пластины относительно сфокусированного лазерного пучка до окончания формирования волновода и последующей термической обработки пластины с волноводом в печи. При этом перед формированием волновода пластину из пористого оптического материала помещают в камеру, в которой при комнатной температуре поддерживают относительную влажность воздуха не ниже 60 % и не выше 80 % в течение не менее 72 часов, но не более 96 часов. Локальное лазерное воздействие осуществляют сфокусированным пучком лазера в плоскость слоя, залегающего на глубине, равной ¼ толщины пластины, с плотностью мощности не ниже 1,5·104 Вт/см2 и не выше 2,5·104 Вт/см2. Перемещение сфокусированного лазерного пучка относительно пластины или пластины относительно сфокусированного лазерного пучка осуществляют со скоростью не менее 3 мкм/с, но не более 20 мкм/с многократно до образования волновода. Затем пластину с волноводом подвергают термической обработке при температуре не ниже 870°C, но не выше 890°C в течение не менее 10 минут и не более 20 минут, причем нагрев пластины с волноводом до температуры не выше 140°C осуществляют со скоростью не более 5°C/мин, охлаждают пластину с волноводом, после термической обработки, отключением печи. 15 ил.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРООПТИЧЕСКОГО РАСТРА // 2515672

Изобретение относится к технологии изготовления микрооптических элементов - основного элемента оптики и оптоэлектроники. Изобретение может быть использовано в устройствах обработки сигнала в оптоэлектронике. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей микрооптического элемента растра и обеспечение условий сохранения его оптических характеристик с течением времени. Способ изготовления микрооптического растра в пластине из пористого оптического материала заключается в последовательном формировании областей с измененными оптическими свойствами путем локального лазерного воздействия в плоскость формирования областей, совмещенную с плоскостью фокусировки лазерного пучка. Пластину из пористого оптического материала предварительно подвергают пропитке в жидкости, дипольный момент молекулы которой расположен в пределах от 0,2 до 2,5 Д, локальное лазерное воздействие осуществляют с плотностью мощности, не превышающей 2.1·107 Вт/см2, в течение времени не менее 300 секунд. Затем пластину с микрооптическим растром подвергают термообработке в печи, причем нагрев пластины осуществляют от комнатной температуры до температуры, не превышающей 250°C. При температуре 250°C пластину выдерживают не менее 30 минут, дальнейший нагрев проводят до температуры 860-880°C с выдержкой не менее 10-20 минут, после чего пластину охлаждают до комнатной температуры. 1 з.п. ф-лы, 13 ил.