Cỏc ứng dụng điển hỡnh của cấu trỳc chế tạo bằng phương phỏp khắc laser

Một phần của tài liệu TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG CÁC THÔNG SỐ TRƯỜNG QUANG TẠI VÙNG HỘI TỤ CỦA VẬT KÍNH CÓ KHẨU ĐỘ SỐ CAO SỬ DỤNG TRONG HỆ KHẮC LASER TRỰC TIẾP ỨNG DỤNG CHO CHẾ TẠO CẤU TRÚC VẬT LIỆU NANO (Trang 33 - 34)

CHƯƠNG I : CƠ SỞ Lí THUYẾT

1.2. Giới thiệu cụng nghệ khắc laser trực tiếp

1.2.5. Cỏc ứng dụng điển hỡnh của cấu trỳc chế tạo bằng phương phỏp khắc laser

trực tiếp.

Khi việc chế tạo cỏc cấu trỳc quang tử bằng phương phỏp khắc laser, sử dụng OPA, TPA hay LOPA, đó thành cụng và đỏng tin cậy, rất nhiều phũng thớ nghiệm trờn thế giới đều muốn xõy dựng hệ thiết bị chế tạo cỏc cấu trỳc quang tử trờn cơ sở phương phỏp này và cú thể sử dụng cho nhiều loại ứng dụng khỏc nhau. Nhiều ứng dụng của cấu trỳc quang tử chế tạo được cú thể dựng cho mục đớch nghiờn cứu cơ bản một số hiện tượng vật lý ở cấp độ nano, cú thể là cỏc ứng dụng vật lý cho sinh học, hay hoỏ học. Một vài vớ dụ điển hỡnh như: chế tạo hệ lũ xo dao động ở cấp độ micro một hay cỏc hệ cơ học micro một dựng cho đồng hồ [63], cỏc thấu kớnh hiển vi siờu nhỏ [64], cấu trỳc siờu cứng [65], cỏc cấu trỳc quang tử dựng cho ống dẫn súng, micro hay nanolaser [66], cỏc buồng cộng hưởng micro một [67, 68], cỏc lồng giam, giỏ đỡ sinh học [69-71], cỏc cấu trỳc plasmon [72], hay cỏc vật liệu mới metamaterial [73, 74]. Điều cần lưu ý là cỏc cấu trỳc quang tử ở đõy là cỏc cấu trỳc cú kớch thước dưới 1 àm, thường là cỏc cấu trỳc 2D và 3D, và chỉ cú thể chế tạo bằng phương phỏp khắc laser. Vỡ vậy, việc xõy dựng một hệ quang khắc laser là cần thiết cho cỏc phũng thớ nghiệm muốn chế tạo và ứng dụng vật liệu ở cấp độ nano.

Một trong cỏc ứng dụng khỏc rất thỳ vị và nhiều phũng thớ nghiệm trờn thế giới đang quan tõm là chế tạo và nghiờn cứu là vật liệu metamaterials (MMs), vỡ những tớnh chất vật lý đặc biệt và khả năng ứng dụng to lớn của loại vật liệu này. MMs cho phộp điều khiển biờn độ và tần số của cỏc mode súng điện từ trong quỏ trỡnh truyền súng cũng như chặn súng, điều mà trước đõy cỏc vật liệu sẵn cú trong tự nhiờn khú cú thể làm được [75-78]. Sự linh hoạt này giỳp vật liệu trở nờn quan trọng trong lĩnh vực thụng tin, cảm ứng và cỏc thiết bị quang học... Một trong những tớnh chất rất đặc biệt của vật liệu MMs là cú thể hấp thụ hoàn toàn súng điện từ đối với một số tần số mong muốn [79, 80]. Những tớnh chất đặc biệt của vật liệu MMs đó nhanh chúng được thực nghiệm kiểm chứng. Điểm thu hỳt của vật liệu MMs là khả năng điều khiển súng điện từ hay điều khiển cỏc tớnh chất quang của vật liệu phục vụ cho hàng loạt ứng dụng. Mặc dự cỏc cấu trỳc MMs hoạt động ở vựng hồng ngoại xa đó được nghiờn cứu đầy đủ và cú ứng dụng trong thực tế, song nghiờn cứu về cỏc cấu trỳc MMs hoạt động trong vựng hồng ngoại gần hay vựng ỏnh sỏng nhỡn thấy cũn rất hạn chế. Lý do là vỡ cỏc MMs hoạt động ở vựng này đũi hỏi phương phỏp chế tạo phải đạt được độ phõn giải rất cao, để chế tạo được cấu trỳc cỡ nanomột. Ở đõy, phương phỏp khắc trực tiếp bằng laser lại giữ một vị trớ rất quan trọng, vỡ nú cho phộp chế tạo được cấu trỳc MMs cú hỡnh dạng như ý muốn để cú được tớnh chất quang học tối ưu. Hơn nữa đõy cũng là phương phỏp duy nhất cho phộp chế tạo được cỏc MMs dưới dạng 3D [73, 81].

CHƯƠNG II: NGHIấN CỨU CƠ BẢN VỀ PHÂN BỐ ÁNH SÁNG TRONG VÙNG HỘI TỤ CỦA MỘT VẬT KÍNH Cể KHẨU ĐỘ SỐ CAO.

Độ phõn giải cao là một yờu cầu thiết yếu của kớnh hiển vi hỡnh ảnh, như kớnh hiển vi quột laser đồng tiờu (CLSM), kớnh hiển vi quang học quột trường gần (SNOM), kớnh hiển vi điện tử quột (SEM) và kớnh hiển vi quột xuyờn hầm (STM), vv… Tựy thuộc vào hệ thống kớnh hiểm vi hỡnh ảnh và cỏc đặc tớnh mẫu, độ phõn giải cú thể dao động từ 1 àm xuống 10−10 m. Độ phõn giải của một kớnh hiển vi quang học tiờu chuẩn được giới hạn ở tỉ lệ thước đo micromet. Giới hạn của độ phõn giải kớnh hiển vi quang học này chủ yếu là do giới hạn nhiễu xạ ỏnh sỏng gõy ra, đú là đặc tớnh súng của ỏnh sỏng.

Trong chương này, chỳng tụi thảo luận về cỏc yếu tố của vựng hội tụ trong vật kớnh bị hạn chế bởi nhiễu xạ ỏnh sỏng được sử dụng trong kớnh hiển vi quang học. Đầu tiờn, một giới thiệu ngắn gọn về lý thuyết nhiễu xạ và cỏc phương phỏp tớnh toỏn số được sử dụng để tớnh toỏn phõn bố điện từ (EM) trong vựng hội tụ sẽ được trỡnh bày. Sau đú, chỳng tụi nghiờn cứu tớnh chất của nhiều thụng số về phõn bố cường độ của một điểm lấy nột giới hạn nhiễu xạ, chẳng hạn như khẩu độ số của vật kớnh, phõn cực và phõn bố pha của chựm ỏnh sỏng tới, v.v.

Một phần của tài liệu TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG CÁC THÔNG SỐ TRƯỜNG QUANG TẠI VÙNG HỘI TỤ CỦA VẬT KÍNH CÓ KHẨU ĐỘ SỐ CAO SỬ DỤNG TRONG HỆ KHẮC LASER TRỰC TIẾP ỨNG DỤNG CHO CHẾ TẠO CẤU TRÚC VẬT LIỆU NANO (Trang 33 - 34)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(88 trang)
w