광섬유 테이퍼와 통합된 저가 수지 프린터를 사용한 3D 프린팅 메조스케일 광학 부품
소환
Nair S, P.; Wang, H.; Trisno, J.; Ruan, Q.; Rezaei, SD; Simpson, RE; Yang, JKW 광섬유 테이퍼와 통합된 저비용 수지 프린터를 사용한 3D 프린팅 메조스케일 광학 부품. ACS Photonics 2022, 9 , 2024–2031.
키워드
- 3D 프린팅
- 메조스케일 광학 부품
- 수지 프린팅
- 광섬유 테이퍼(FOT)
- 해상도 향상
- 표면 평활도
- 프레넬 렌즈
- 2광자 중합 리소그래피(TPL)
짧은
이 논문에서는 저가형 수지 프린터에 광섬유 테이퍼를 통합하여 3D로 인쇄된 메조스케일 광학 구성품의 해상도와 표면 품질을 개선하는 새로운 기술을 설명합니다.
요약
2022년 ACS Photonics 에 게재된 "Fiber-Optic Taper와 통합된 저비용 레진 프린터를 사용한 3D 프린팅 메조스케일 광학 부품"이라는 논문은 저비용 레진 프린터를 사용하여 3D 프린팅 메조스케일 광학 부품의 해상도와 표면 품질을 개선하는 방법을 탐구합니다. 저자 Parvathi Nair S, Hongtao Wang, Jonathan Trisno, Qifeng Ruan, Soroosh Daqiqeh Rezaei, Robert E. Simpson, Joel KW Yang은 기존 3D 프린팅 기술을 사용하여 메조스케일(100μm~5mm) 광학 부품을 제작하는 과제를 강조합니다.
2광자 중합 리소그래피(TPL)와 같은 기술은 고해상도와 표면 품질로 마이크로에서 나노 스케일 제작에 뛰어나지만, 더 큰 메조스케일 물체의 경우 시간이 많이 걸립니다. 반대로, SLA(광체 리소그래피 장치) 기반 인쇄는 더 빠르지만 일반적으로 해상도와 표면 품질이 낮습니다.
이를 해결하기 위해 저자는 저가형 레진 프린터에 광섬유 테이퍼(FOT)를 도입합니다. FOT는 프린터의 LCD 화면에서 투사되는 이미지를 축소하여 인쇄 해상도를 효과적으로 높입니다. 이러한 수정으로 15μm 반피치 해상도가 생성되어 프린터의 기본 35μm 반피치 해상도보다 상당히 개선되었습니다.
FOT를 통합하면 표면이 더 매끄러워지고, 직접 인쇄된 구조의 경우 ~2μm에 비해 측정된 거칠기가 ~100nm가 됩니다. 저자들은 이러한 개선이 FOT가 높은 공간 주파수 성분을 걸러내는 능력과 밀접하게 배치된 섬유가 제공하는 균일한 노출에 기인한다고 말합니다.
이 기술의 효과는 프레넬 렌즈를 제작하여 입증되었습니다. FOT 인쇄 렌즈는 더 날카로운 링 에지, 잘 정의된 프레넬 존, 시뮬레이션 값에 가까운 초점 크기를 보였습니다.
저자들은 FOT의 크기로 인해 인쇄 볼륨이 줄어든다는 한계를 인정하지만 이 기술이 고해상도와 표면 품질을 갖춘 메조스케일 광학 부품을 제조하는 데 비용 효율적인 솔루션을 제공한다고 믿습니다.
출처: https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/acsphotonics.2c00125