S2P-FGF-MNC - Центр фемтосекундной микро-нанообработки для производства волоконных брэгговских решеток (ВБР)
- Изготовление ВБР километровой длины в рулонном режиме (roll-to-roll).
- Автоматическое распознавание и совмещение сердцевины волокна.
- Спектральный онлайн-контроль качества ВБР со встроенным спектрометром.
- Поточечная и построчная запись ВБР.
- Наноразмерная 3D-обработка торца волокна.
Центр фемтосекундной микро-нанообработки S2P-FGF-MNC предназначен для задач волоконно-оптических датчиков и оптической связи. Это высокопроизводительная система прямой лазерной записи со сверхвысокой точностью обработки, оснащенная средствами визуализации высокого разрешения и системой позиционирования и совмещения с нанометровой точностью. Система позволяет формировать сложные 3D-наноструктуры и волоконные брэгговские решетки (ВБР) в различных областях волокна: в сердцевине, на торце, боковой поверхности и во внутренней структуре, а также выполнять волноводное соединение оптических волокон и волоконных массивов.
В систему интегрированы специализированное устройство автоматической подачи волокна в рулонном режиме (roll-to-roll), контроль механического напряжения в реальном времени, автоматическое распознавание, позиционирование и совмещение сердцевины волокна, что обеспечивает высокую производительность, точность и скорость изготовления. Центр предлагает решения для обработки оптического волокна и фотонных чипов в научных и промышленных задачах.
Особенности:
| Параметр | Значение | Ед. измерения |
|---|---|---|
| Рабочие характеристики | ||
| Технология обработки | Многофотонная полимеризация (3D), поточечная и построчная модификация для записи ВБР | – |
| Минимальный размер элемента (XY) | < 100 | нм |
| Минимальный размер элемента (Z) | < 350 | нм |
| Точность управления сканированием по осям XY | < 50 | нм |
| Минимальный шаг по оси Z | < 10 | нм |
| Сетка адресации 3D | 20–20000 | нм |
| Шероховатость поверхности Ra (фоторезист) | ≤ 10 | нм |
| Максимальная высота зоны образца | 70 | мм |
| Потери на соединение | ≤ 1 | дБ |
| Подложка | Оптическое волокно, волоконный массив, фотонный чип, стекло, кремниевая пластина | – |
| Материал подложки | Аддитивная обработка: фоторезист. Субтрактивная обработка: оптическое волокно, кристаллические материалы, оптическое стекло | – |
| Функциональные системы | ||
| Длина волны лазера | 515 ± 5 / 1030 ± 10 | нм |
| Мощность лазера | ≥ 10 | Вт |
| Энергия одиночного импульса | ≥ 0,2 | мДж |
| Частота следования импульсов | Регулируемая, от 1·10⁻⁶ до 1 (с возможностью расширения до 80 ± 5) | МГц |
| Длительность импульса | Регулируемая, 0,29–10 | пс |
| Качество пучка M² | ≤ 1,2 | – |
| Стабильность направления пучка | < 20 | мкрад/°C |
| Стабильность мощности (СКО) | < 0,5 | % |
| Высокоточный столик | Диапазон перемещения ≥ 50 × 50 (опционально 100 × 100 / 150 × 150 / 200 × 200, возможно исполнение по запросу) | мм |
| Система автофокусировки | Автоматическое обнаружение границы раздела фоторезиста и подложки, погрешность позиционирования ≤ 30 | нм |
| Конфокальная сканирующая система | Измерение 3D-топографии и высокоточное совмещение, разрешение позиционирования ≤ 30 | нм |
| Система флуоресцентной детекции | Точное позиционирование на подложках из разных материалов по их флуоресцентным свойствам | – |
| Система визуализации высокой четкости | Визуализация в реальном времени и контроль процесса обработки прозрачных и непрозрачных материалов | – |
| Система стабилизации энергии лазера | Автоматическая компенсация колебаний энергии лазера для поддержания постоянной энергии в процессе обработки | – |
| Система распознавания и совмещения сердцевины волокна | Автоматическое обнаружение сердцевины волокна и калибровка положения в реальном времени в процессе обработки | – |
| Система онлайн-контроля в реальном времени | Система контроля изготовления ВБР со встроенным спектрометром для контроля качества в реальном времени | – |
| Интеллектуальная система прецизионного управления | Синхронное управление положением обработки и параметрами лазерных импульсов | – |
| Система автоматической рулонной обработки километровой длины | Специализированное устройство автоматической подачи оптического волокна в рулонном режиме (roll-to-roll) для автоматической подачи и намотки | – |
| Модуль сверхвысокоскоростной обработки # | Собственный модуль сверхвысокоскоростной обработки, максимальная скорость сканирования 80000, значительное повышение производительности | мм/с |
| Специализированная оснастка для оптического волокна | Специально разработанная оснастка для оптических волокон и волоконных массивов | – |
| Автоматическое переключение режимов # | Плавное переключение между режимами с разной скоростью и точностью обработки | – |
| Система автоматической компенсации наклона подложки | Автоматическая коррекция наклона поверхности подложки | – |
| Система формирования фокального пятна # | Формирование фокального пятна в соответствии с требуемой формой фокуса | – |
| Система многофокусной параллельной обработки # | Автоматическая оптимизация генерации до 100 точек для одновременной обработки, повышение производительности | – |
| Система управления поляризацией | Гибкое переключение между состояниями поляризации и направлениями поляризации линейно поляризованного пучка | – |
| Программное обеспечение | Полностью автоматизированная система управления с промышленным сенсорным экраном и эргономичным интерфейсом для серийного промышленного производства | – |
| Фоторезисты | Фоторезисты и фоточувствительные смолы: гибридные органо-неорганические, эпоксидные негативные, позитивные и другие специализированные фоторезисты; широкий выбор материалов для обработки оптического волокна и изготовления датчиков | – |
| Объективы | 10×, 20×, 25×, 40×, 60×, 100× | – |
| Габариты и масса | ||
| Размеры (Д × Ш × В) | ≤ 1200 × 1000 × 800 | мм |
| Масса | ≤ 400 | кг |
| Требования к установке | ||
| Электропитание | 220 / 10 / 50 | В / А / Гц |
| Сжатый воздух | 6–8, стабильность ± 0,5 | бар |
| Освещение помещения | Желтое | – |
- Изготовление волоконных брэгговских решеток (ВБР).
- Интегрированное фотонное соединение на одном волокне или волоконном массиве.
- Изготовление микрооптических устройств для медицинских приборов.
- Корпусирование фотонных устройств и интеграция на уровне чипа.
