KIT展示喷墨打印光学元件：滤光片

在众多基于光子学的设备/系统中，光学元件确保根据特定波长的光进行反射或透射。

据麦姆斯咨询报道，近期，德国卡尔斯鲁厄理工学院（Karlsruhe Institute of Technology，KIT）的研究人员开发出新材料和新工艺技术，可以利用喷墨打印机生产滤光片。他们在2023年汉诺威工业博览会上展示具有成本效益且节能的光学元件制造工艺。

KIT研发的喷墨打印光学元件

KIT光技术研究所所长Uli Lemmer教授说：“任何使用光的地方都需要光学反射镜和滤光片。然而，直到现在，它们都是在复杂的真空系统中制造而成的，这种真空系统消耗大量能源和材料，而且产量相对较低。”

作为KIT和海德堡大学（Heidelberg University）3D Matter Made to Order卓越集群的一部分，以及作为巴登-符腾堡基金会（Baden-Württemberg Foundation）项目的一部分开发的创新工艺，Uli Lemmer教授和他的团队希望降低制造成本并调整材料的特性以灵活地针对各自的光子学应用进行调整。

这就是研究人员在喷墨打印机中生产喷墨滤光片（IJPOF）的原因。他们使用了两种专门为这制造工艺开发的不同墨水。首先逐滴打印第一种墨水，直到该层具有所需的厚度，然后使用紫外线固化该材料。接下来，使用相同的工艺由第二种墨水制成下一层。

Uli Lemmer教授表示：“这里的挑战之一是精确地确定喷墨打印参数，但是最重要的是精确改变层厚。因为层厚决定了滤光片的性能。”

KTI开发的工艺适用于定制光学产品，这些产品通常成本高，因为目前还没有任何有效的生产选择。研究人员发现，在医学光谱检测、化学工业测量设备或必须覆盖大面积的高反射率望远镜等领域，对滤光片的需求很高。

KTI研究人员使用创新的喷墨打印工艺不仅可以生产滤光片，还可以生产电介质反射镜，将具有正确波长的光准确地引导到需要的地方。这些光学元件可用于摄像头系统、显微镜或传感器系统等。

通过新的喷墨打印工艺，KTI研究人员可以在不同的表面上用纳米墨水制作上述光学元件。制作的滤光片具有99%的超高反射率和量身定制的光学特性。Uli Lemmer教授希望通过由此技术衍生的光子学产品引领创新应用，并取得商业成功。

审核编辑：刘清