Патенты автора Заколдаев Роман Алексеевич (RU)
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.
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 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 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.
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.
