玻璃材料因其低成本和優異的機械和光學性能而廣泛應用於光學和光電器件。其中，特徵尺寸從幾微米到數百微米的玻璃凹凸線性結構得到了廣泛的應用。
例如，各種截面的柱面微透鏡陣列和微槽陣列廣泛用於光場調製、微流控晶片流道和光模組連接器。玻璃固有的硬度、脆性和低導熱性使得製造大面積玻璃微槽，特別是那些具有可調橫截面形狀的玻璃微槽，極具挑戰性。
作為一種非接觸式減材製造方法，超快加工在玻璃微結構的製造中扮演重要角色。極高的峰值功率密度和短脈衝持續時間有助於實現熱影響小、缺陷少、精度高。
然而，單純依靠單點雷射直寫，加工效率和獲得的表面品質都很難滿足實際應用要求。先前的研究已經證明，如果能夠結合光束整形，可以大大提高雷射加工的靈活性。
透過光束整形雷射加工，有機會在玻璃表面高效、高品質地雕刻任意截面形狀的玻璃微結構。相關研究具有學術和工業價值。
南方科技大學徐教授研究團隊推出了一種新穎的基於雷射的微加工方法：利用高精度多焦點激光，高效製造數十微米至數百微米的高精度可客製化玻璃凹槽。該研究發表在期刊上光電進展。
該方法有效地解決了與玻璃凹槽製造相關的橫截面輪廓可控性和精度的挑戰。具體來說，作為該方法的一部分開發的調製演算法可以糾正由於玻璃折射率和非近軸條件而產生的多焦點雷射的位置偏差。此外，它還改善了相圖上圓形莫爾圖案引起的多焦點能量均勻性的下降。這是透過座標隨機化和能量調整策略的結合來實現的。
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透過熔融石英中座標的隨機化提高多焦點的均勻性。插圖、相圖快速傅立葉變換影像顯示圓形莫爾圖案、光強度場模擬以及具有 13 點 (a)、21 點 (b) 和 21 點均勻多焦點的 V 形點陣列的整體燒蝕具有隨機位置(c)。比例尺：100 µm。信用：光電進展（2024）。 DOI：10.29026/oea.2025.240082 -
透過空間多焦點雷射加工結合化學蝕刻實現的玻璃凹槽的多樣化截面輪廓及其各種應用。 (a) 熔融石英上的對稱和不對稱 V 形凹槽。 (b) 熔融石英上的弧形凹槽。 (c) 由熔融石英上的連續凹槽形成的圓柱體陣列。 (d) 用於光纖封裝的硼矽酸鹽玻璃上的梯形凹槽。比例尺：100 µm。信用：光電進展（2024）。 DOI：10.29026/oea.2025.240082
該方法的結果是精確的多焦點激光，與設計的凹槽輪廓無縫對齊。這種對準顯著加快了玻璃凹槽的生產，該過程透過隨後的化學蝕刻進一步增強。
所開發的技術適用於各種凹槽幾何形狀，包括梯形、高深寬比三角形和半圓形凹槽。此外，研究人員還探索了這些玻璃凹槽的實際應用，例如適合光纖封裝的梯形凹槽陣列。
研究的意義在於闡明了雷射結構化玻璃在先進應用中尚未開發的潛力和固有的多功能性。這項工作不僅有助於光學和光電技術的進步，而且還為依賴結構化玻璃系統的各個行業的創新鋪平了道路。
由 Compuscript 有限公司提供
引文：研究人員創造了一種用於玻璃微雕刻的三維多焦點雷射（2024 年，10 月11 日），2024 年10 月11 日檢索自https://webbedxp.com/science/jamaal/news/2024 -10-Dimension-multi-focus -laser-glass.html
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