High-resolution 3D nanoprinting based on two-step absorption via an integrated fiber-coupled laser diode

材料科学 激光线宽 激光器 光学 光纤激光器 光电子学 激光功率缩放 吸收(声学) 可调谐激光吸收光谱技术 波长 可调谐激光器 激光二极管 二极管 物理 复合材料
作者
Xi Liu,Chenliang Ding,Xiujun Gao,Xiaoming Shen,Mengbo Tang,Zhenyao Yang,Liang Xu,Cuifang Kuang,Xu Liu
出处
期刊:Optics Letters [Optica Publishing Group]
卷期号:48 (16): 4300-4300 被引量:1
标识
DOI:10.1364/ol.495286
摘要

Three-dimensional (3D) laser nanoprinting with high resolution and low cost is highly desirable for fabricating arbitrary 3D structures with fine feature size. In this work, we use a 405-nm integrated fiber-coupled continuous wave (cw) laser diode to establish an easy-to-build 3D nanoprinting system based on two-step absorption. Two-dimensional (2D) gratings with a sub-150-nm period and 3D woodpile nanostructures with a lateral period of 350 nm have been printed at a low speed. At a faster scan velocity of 1000 µm/s, 2D gratings with sub-200-nm resolution and sub-50-nm linewidth can still be fabricated with laser power less than 1 mW. The two-step absorption of the used benzil initiator enables us to use a second cw laser with 532-nm wavelength to enhance the polymerization with sub-100-nm feature size when starting with insufficient 405-nm laser power, which possess the potential to find applications in high-speed high-resolution parallel-writing and in situ manipulation.

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