Eine Nature Publikation vermeldet Echtzeit 4D-Topographiemessungen mit unserem Digitalen Holographischen Mikroskop (DHM®) SIMULTAN zur Laserstrukturierung an derselben Stelle.
Glückwünsche dazu an Professor Arri Priimägi und sein Team von der Tampere Universität.
Der externe optische Port des DHM® wird dabei dazu genutzt, mit zwei individuell kontrollierbaren Laserstrahlen ein periodisch variierendes Interferenzmuster zu erzeugen. Mit der nun zur Verfügung stehenden Information zur laufenden Gitterbildung wurden multiple Gitterstrukturen in Dünnfilm mit Azobenzen enthaltendem Material geschrieben, zur Erzeugung von Pixeln mit einer breiten Palette an Farben einerseits wie auch topographischen Gitterstrukturen andererseits.
Digital holographic microscopy for real-time observation of surface-relief grating formation on azobenzene-containing films
Heikki Rekola, Alex Berdin, Chiara Fedele, Matti Virkki, and Arri Priimagi
Sci Rep 10, 19642 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-76573-610.1038/s41598-020-76573-6
„Ich bin sehr angetan von diesem neuen Tool. Es wird eine neue Welt öffnen für photosensitive Azopolymer Filme, wie am Beispiel der verpixelten, photostrukturierten Fläche unten gezeigt. Grossen Dank an das Smart Photonic Materials Team, im speziellen Dr. Heikki Rekola, dass sie das ermöglicht haben, und dem qualifizierten Lyncée Personal für die professionelle Interaktion“.
Professor Arri Priimägi, Smart Photonic Materials, Faculty of Engineering and Natural Sciences, Tampere University, Finland
„Die unmittelbare Rückmeldung aus der DHM Messung hat sich als Schlüsselfaktor für unsere Oberflächenstrukturierungs-Studien herausgestellt. Es erlaubt uns viel schneller zu messen & iterieren als zuvor, und ich glaube, das wird uns in der Zukunft befähigen, neue, spannende Anwendungen für diese interessanten Materialien zu entwickeln.“
Dr. Heikki Rekola, Department of Physics and Mathematics, University of Eastern Finland
(a) Das ideale, simulierte Vier-Sinus Soll / Ist Blazegitter Profil. Die Fourier Komponenten werden in den negativen Bereich gekehrt. (b) Das geschriebene und mit dem DHM® gemessene Profil. Die Differenz zwischen Simulation und Experiment kommt hauptsächlich aus der zweiten und dritten harmonischen Komponente des Gitters, niedriger als beabsichtigt, doch tritt alles in allem die Natur des erhaltenen Gitters klar zutage.
Vollfarbenbilder schreiben mit Gitter-Stapel. (a) Eine Fotografie eines Regenbogenpapageis, geschrieben auf einer photosensitiven Polymerfilmoberfläche mit 120 x 80 Pixel. Die gesamte beschriebene Fläche ist 12 mm x 8 mm. Jedes Pixel im Bild enthält die drei Gitter für die Reflexion zur Kamera von Rot, Grün und Blau. (b) Ausgangsbild für die Strukturierung. (c)-(e) Oberflächenprofile von drei beliebig ausgewählten Pixeln aufgenommen mit dem DHM®, gemessen eine Mischung von drei Gitterperioden mit den erhaltenen Höhen gezeigt in (f)-(h).
Bilder mit freundlicher Genehmigung von Professor Arri Priimägi, Fakultät Engineering und Natural Sciences, Tampere Universität, Finnland
Das „Journal of Physics Photonics“ meldet Echtzeit-4D-Topografiemessungen mit einem unserer digitalen holographischen Mikroskope (DHM® ) SIMULTAN zum Femtosekundenbeschrieb in Quarzglas.
Glückwünsche an Professor Yves Bellouard und sein Team an der EPFL Lausanne, Schweiz.
Eine Durchlicht DHM® Kamera wurde dazu in den optischen Pfad des Femtosekundenlaser-Schreibsystems integriert. Die in-situ Echtzeitmessungen des zeitgleich beschriebenen Glassubstrats ermöglichen einem Doppelalgorithmus den unmittelbaren Feedback an den schreibenden Femtolaser. Phasenbilder werden auf diese Art direkter Rückkopplung präzise kontrolliert ins Glas geschrieben.
„On the use of a digital twin to enhance femtosecond laser inscription of arbitrary phase patterns films“
Olivier Bernard und Yves Bellouard
Journal of Physics: Photonics, 2515-7647 DOI: 10.1088/2515-7646/abf743, 2021
Laserpolieren soll gerade soviel Wärme in die Werkstückoberfläche eintragen, dass sie zwar weich wird, aber die Form nicht beeinträchtigt wird. Folglich gilt es die richtigen Parameter zu finden betreffend Verfahrgeschwindigkeit des Werkstücks, Laserpower, Laserspotgrösse – alles abgestimmt auf das Material des Werkstücks. Die richtigen Grössen sind nicht ganz einfach zu finden. Mit den Echtzeitmessungen des DHM und direkter Rückkopplung zum Laser sind die richtigen Parameter jederzeit garantiert und die Politur zum Erreichen der vorgegebenen Oberflächenrauheit unter Beibehaltung der Form gelingt problemlos.
Nasschemisches Ätzen ist ein Schlüsselprozess in der Mikro- & Nanostrukturierung wie auch bei Dünnfilmen. Übliche Methoden zur Bestimmung der Ätzzeit sind Laser-Endpunktdetektion und optische Spektrometrie. Beide bestimmen die Dicke respektive Materialzusammensetzung der geätzten Schichten, aber keine bietet in Echtzeit sub-Mikrometer 3D Topographiemessungen während des Ätzvorgangs. Die Fähigkeit des DHM, durch Glas und in Flüssigkeit zu messen, erlauben solch anspruchsvolle Messungen.
„Laterally resolved in situ 4D topography of electrochemical etching by Digital Holographic Microscope, Oral presentation and Proceeding of MNE2017, Braga, Portugal“