- 기존 방법에 비해 온라인 바카라 표면에서 나노 머무는 동안 결함이 약 30 줄
- 광학 시뮬레이션은 나노 영역 구조가 형성 될 때 온라인 바카라의 높은 투과율의 원인을 보여줍니다
- 필요한 경우 반사와 같은 기능을 선택적으로 할당하는 광학 부품 제조에 기여합니다
데이터 중심 레이저 처리에 의한 나노 영역 구조 형성 시연
Narazaki Aiko, Narazaki Aiko, Narazaki Aiko, Narazaki Aiko, National Light Basic Technology Research Division, 바카라 커뮤니티 (이하 "AIST") 및 최고 연구원 Yoshitomi Daiichi는 Miyaji Satoyo 교수 (Miyaji Satoyo)와 협력하여 공학적으로 공동으로 공동 작업했습니다 "AIST"라고 함) 및 연구소의 연구 조교 인 Nagai Daisuke (당시) 및 Mizen Takeaki는 레이저 처리를 사용하여 낮은 결함이있는 유리 표면에서 나노 미터 크기의 주기적 구조 (나노-주변 구조)를 형성하는 데이터 중심 레이저 처리 기술을 개발했습니다
온라인 바카라 표면에 나노 복근 구조를 만들면 저 반사 표면의 영향을 허용하며 고성능 디스플레이 및 광학 장비에 적용될 것으로 예상됩니다 최근 몇 년,펨토초 레이저 펄스를 사용하여 온라인 바카라 표면을 마노 머시는 기술과 형성된 나노 복근 구조를 실시간으로 모니터링하는 기술이 개발되었습니다 그러나, 온라인 바카라 표면의 나노 처리는 온라인 바카라의 표면 상태와 레이저의 조사 조건에 크게 의존하므로 균열 또는 다른 결함이없는 안정적인 나노-기공 구조를 형성하기가 어려웠다
이번에는 온라인 바카라 표면에서 실시간 나노 머시닝에서 모니터링되는 데이터를 기반으로 펨토초 레이저 펄스의 강도가 더 빨리 만들 수 있습니다피드백 제어우리는 온라인 바카라 표면으로의 나노 기계의 결함 속도를 1/3로 줄이는 데 사용할 수있는 데이터 중심 레이저 처리 시스템을 구성했습니다 이 성과는 광 반사, 흡수 및 전송과 같은 위치-선택적 위치에 대한 고 기능성이 필요한 부품에 필요한 부품의 제조에 기여한다
이 기술의 세부 사항은 2025 년 2 월 13 일에 제공 될 예정입니다조명 : 고급 제조"에서 온라인으로 게시 됨
온라인 바카라는 투명하고 단단한 특성을 가진 재료이지만 빛의 파장과 유사한 표면에 나노 구조를 형성함으로써 빛 반사, 흡수 및 전송과 같은 광학 특성을 자유롭게 제어 할 수 있습니다 예를 들어, 파장에 따라 광 반사 및 변화 전달을 억제하는 광학 표면을 실현할 수 있으며, 표면 반사가 감소 된 고성능 디스플레이 및 가시 광선을 선택적으로 전송하는 창 온라인 바카라에 적용될 것으로 예상됩니다
최근 몇 년 동안, 나노 페리오 드 구조는 여러 펨토초 레이저 펄스를 간단하게 조사하여 온라인 바카라 표면에 직접 형성 될 수 있으며, 위의 광학 표면에 적용하도록 활성으로 연구되었다 그러나, 레이저 조사 조건 및 온라인 바카라의 표면 조건에 따라, 처리 중에 취성 골절이 발생할 수 있으며, 균열이나 다른 결함이없는 나노-환경 구조를 형성하기가 어려웠다는 기술적 인 도전이 있었다
펨토초 레이저 펄스를 사용한 재료 표면의 나노-기공 구조 형성 기술, 예를 들어 금속 재료에 산업 응용에 적용되었습니다 AIST는이 기술을 온라인 바카라 표면에 적용하여 정밀 가공 기술을 개발하기 위해 농업 기술 연구소와 협력하여 일하고 있습니다 최근 몇 년 동안, 펨토초 레이저 펄스를 사용하여 온라인 바카라 표면에서 나노-환경 구조를 가공 할 때, 우리는 빛을 사용하여 온라인 바카라의 투과율 및 반사율을 측정하여 나노-환경 구조를 실시간으로 모니터링하는 기술을 개발했습니다*1
이번에는 온라인 바카라 표면의 나노 영양 구조를 실시간으로 모니터링하는 데이터를 기반으로 펨토초 레이저 펄스의 강도를 신속하게 피드백하고 제어 할 수있는 데이터 중심 레이저 처리 시스템을 구축하는 작업을 수행했습니다
온라인 바카라 표면에 빛의 파장보다 작은 나노 페리 오드 구조가있는 경우Moss Eye Effect표면의 반사율을 감소시키고 투과율을 증가시킵니다 우리는 레이저 가공 동안 나노-기공 구조의 형성에 대한 검출 표적 으로서이 현상에 초점을 맞추었다 (도 1A) 실험에서, 펨토초 레이저 펄스는 대물 렌즈를 갖는 합성 석영 온라인 바카라의 표면에 초점을 맞추고, 합성 석영 온라인 바카라를 일정한 속도로 움직여서 레이저 처리를 수행 하였다 이어서, 660 nm 및 850 nm의 파장을 갖는 광 방출 다이오드를 동축 에피-직각으로 사용 하고이 온라인 바카라 표면에서 전송 된 조명 광원을 사용하고, 2 개의 CMOS 카메라를 사용하여 레이저-처리 된 표면의 각 파장에 대해 현미경 이미지를 획득 하였다 수득 된 미세한 이미지를 레이저 처리되지 않은 영역의 이전에 획득 한 현미경 이미지와 비교함으로써, 레이저 가공 된 영역으로부터 반사 된 광의 강도의 비율은 원 영역으로부터 반사 된 광의 강도 (상대 반사) 및 레이저 처리 된 영역으로부터의 광 전송의 강도의 비율 (상호 상호 전송) (상호 상대적으로 전송 된) 또한, 가공 된 합성 석영 온라인 바카라 기판의 표면 및 단면은 주사 전자 현미경 (SEM)을 사용하여 관찰되었고, 레이저 처리 동안 모니터링되는 상대 반사 및 상대 투과율을 연결하는 공정 데이터베이스가 생성되었다 (도 1B) 결과적으로, 본 발명자들은도 1b에서 빨간색 원에 의해 나타난 상대 반사 및 투과율이 대략 200 nm의주기 및 약 1 µm의 깊이를 갖는 선형 나노 페리 드 구조로 균일하게 형성됨을 발견했다
그림 1 (a) 나노-복근 구조의 검출 원리와 (b) 레이저 가공 모니터링 데이터 (상대 반사 및 상대 투과율)와 처리 표면 간의 상관 관계
*우리는 원본 용지에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다
다음으로, 우리는 펨토초 레이저 펄스의 강도가 Fed B 제어없이 244%에 비해 더욱이, 레이저 처리가 100 μm 폭과 20 μm 길이의 영역에서 수행 될 때, 나노 페리 유체 구조의 결함 속도는 제어없이 약 64%였으며, 결함 속도는 제어시 약 2%였으며, 결함 속도는 데이터 중심 레이저 처리 시스템을 사용하여 피드백 제어에 의해 약 30%였다 (그림 2) 이 피드백 제어를 사용하여 합성 석영 온라인 바카라의 양쪽에 나노 영역 구조를 형성함으로써, 우리는 큰 광 투과율을 갖는 저 반사 온라인 바카라를 성공적으로 형성했다 (그림 다이어그램)
그림 2 피드백 제어로 인한 나노 페리 오드 구조의 결함 속도의 차이
또한, 우리는이 방법 동안 프로세스 모니터링의 중요한 요소 인 나노-기공 구조 형성과 전송의 관계를보다 자세히 조사했습니다 레이저 프로세싱을 통해 표면에 나노 영원성 구조를 형성함으로써 반사율이 감소하지만 공정 모니터링에서는 이로부터 계산 된 전송보다 상당히 큰 값 (약 15 배)이 관찰된다 원인을 명확히하기 위해, 우리는 나노 구조 온라인 바카라 표면을 통과 한 LED가 있습니다빛의 전기장의 진폭과 위상유한 차이 시간 도메인 방법를 사용하여 수행되었습니다 결과적으로, 나노 페리오드 구조로 온라인 바카라 표면을 통해 전달 된 광의 전기장 진폭 (밝기)은 감소하지 않는 것으로 밝혀졌다 (도 3) 또한, 파면 왜곡은 나노 페리 오드 구조 형성 영역에서 발생하며 (도 3의 오른쪽), 빛의 간섭이 발생하고 투과 된 광도가 측정 카메라에서 상승하는 것으로 나타났다 이것은이 방법의 속도를 높이는 것과 같은 효율성을 더욱 향상시키는 데 중요한 통찰력이 될 것입니다
그림 3 시뮬레이션 시뮬레이션 시뮬레이션 시뮬레이션 광전 전계 진폭 분포 및 나노 페리 드 구조로 온라인 바카라를 통과하는 위상
*우리는 원래 논문에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다
개발 된 데이터 중심의 레이저 처리 시스템은 다중 성분 온라인 바카라를 포함한 다양한 온라인 바카라 외에도 사파이어 및 기타 재료에 적용될 수 있으므로 다양한 과정과 화학 물질이 필요하지 않은 고품질 표면 나노 구조를 형성하는 기술 일 수 있습니다 또한, 레이저 펄스가 조사되는 위치를 변경하여 처리 된 부품을 간단히 움직일 수 있기 때문에, 처리 된 재료의 크기에 제한이 없으며, 미터 크기의 영역에 대한 나노-자산은 쉽다 현재, 이러한 넓은 지역 영역에 걸쳐 나노 미터 크기의 미세 가공을 수행 할 수있는 기술은 없으며, 예를 들어, 메타 물질 표면 형성, 구조적 색상 표면 형성, 광대역 반사경 표면 형성 및 조명 광원의 방향 표면 형성에 적용될 것으로 예상된다 올해의 결과는 안정적인 형성을위한 프로세스 모니터링 속도가 제한된 장비의 기본 데모이며, 앞으로 더 빠르고 넓은 영역을 수용 할 수있는 장비 구성을 계속 연구하고 실제로이 기술을 제조 라인에 적용하기 위해 기술을 개발하기 위해 노력할 것입니다
게시 된 잡지 :조명 : 고급 제조
종이 제목 : 실시간 모니터링 및 활성 피드백 제어를 사용하여 온라인 바카라에서 펨토초 레이저로 인한 주기적 나노 구조의 안정적인 제조
저자 : Godai Miyaji, Daisuke Nagai, Takemichi Miyoshi, Hideyuki Takada, Dai Yoshitomi 및 Aiko Narazaki
doi : 1037188/lam2025003