【表征方案】原位3D折射率表征助力光通信行业

随着光学材料、光学加工技术的持续发展和完善，伴随现代社会对于电信网络流量需求的不断增加，三维光子学芯片因具有低功耗及速度快等优势，已成为光通信领域的最佳解决方案，该光子学芯片可以解决很多在数据处理时间长、无法实时处理、功耗高等应用领域的关键问题。Innofocus飞秒激光直写技术因其具有制备低损耗、可制作复杂灵活光波导结构等优势，实现了智能且高性能的波导光学器件加工。

由于飞秒激光所释放的能量能够使材料的结构变化，从而造成材料的折射率永久性的改变，因此了解和表征折射率的分布是在三维光子学芯片加工中的重要部分，目前没有一个表征的方法能够准确的表征光学晶体内部三维结构的折射率分布和形貌，如何有效的表征，并及时反馈给加工过程，便成为当前三维光子学芯片加工质量管控的核心挑战之一。

Innofocus拥有核心知识产权的3D原位折射率表征及微纳加工系统

光学元器件的主要结构参数指标是其折射率分布和结构形貌，只有满足折射率分布及形貌的要求才能实现高性能的光学元器件。同时折射率是光学材料的重要参数，通过了解折射率的变化可以了解材料的性质、是否被改性以及是否有损伤。

Innofocus所提供的3D原位折射率表征技术HoloViewTM，利用独创的光学成像以及影像重构技术，能够进行三维折射率空间表征和三维重构。此技术能够精确测量结构的折射率分布，有效重构加工材料中的折射率变化，形成三维形貌，其表征精确度可达到10^-4量级。此技术具有非破坏性以及非侵入式等优势，并可于加工时进行实时观测，因此在全光通信、传感器、生物及微光学器件等领域具有卓越的应用价值。 

此外，用于高度集成光子器件的微光学元件的市场需求也在高速增长，包括微透镜阵列、自由曲面光学元件、超光学元件和衍射光学元件等。光集成器件能够实现对入射光的振幅、相位、偏振的灵活控制，对通信与计算领域的光信号控制至关重要，因此受到广泛关注并逐渐成为学术和产业界的热门研究方向。伴随着摩尔定律的延续发展，器件微型化程度和集成度越来越高，以实现更快的速度、更大的容量和更高的带宽。然而，器件微型化需要精密精湛的纳米制造工艺，设备非常昂贵、加工费时费力、且需要特殊的专业技能才能操作。最重要的是，传统的半导体制造工艺，包括电子束与聚焦离子束工艺，不具备制造全光操控的任意三维形状光学元件所需的灵活性。在这方面，3D激光纳米加工技术具有三维加工灵活度高、加工方法相对简单、加工成本效益优等独特优势。特别是，这种方法能够以高分辨率加工多种材料的能力，对追求高产量和高精密度的微型光学元件产业尤为重要。