Резонансный лазерный свеллинг полиметилметакрилата в среднем инфракрасном диапазоне для производства биосовместимых фазовых микрооптических элементов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Резонансное поглощение лазерного излучения среднего инфракрасного диапазона (3.2–3.5 мкм) в приповерхностном слое нелегированного полиметилметакрилата приводит к формированию гладких выпуклых треков за счет лазерного свеллинга в предабляционном режиме, сопровождающемуся в 5–10 раз большей зоной перераспределения расплавленного лазером материала с пониженным показателем преломления. Оптические характеристики полученных структур в сочетании с отсутствием химических изменений, регистрируемых методом спектроскопии комбинационного рассеяния света, делают их перспективными для прецизионного изготовления биосовместимых полимерных фазовых элементов, не требующих введения красителей.

Об авторах

А. В Горевой

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана; Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Email: a.gorevoy@lebedev.ru
Москва, Россия; Москва, Россия

Н. А Смирнов

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана; Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия; Москва, Россия

П. П Пахольчук

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана; Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия; Москва, Россия

Е. Н Римская

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана; Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия; Москва, Россия

Ю. С Гулина

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана; Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия; Москва, Россия

Ц. Чжу

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия

Г. Х Султанова

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Московский физико-технический институт

Москва, Россия; Долгопрудный, Россия

С. В Прокудин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Московский физико-технический институт

Москва, Россия; Долгопрудный, Россия

К. Б Першин

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана; Офтальмологическая клиника “Эксюмер”; Академия постдипломного образования Федерального научно-клинического центра Федерального медико-биологического агентства России

Москва, Россия; Москва, Россия; Москва, Россия

А. Ю Цыганков

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана; Офтальмологическая клиника “Эксюмер”

Москва, Россия; Москва, Россия

С. И Кудуряшов

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана; Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия; Москва, Россия

Список литературы

  1. J. Li, W. Wang, X. Mei, A. Pan, X. Sun, B. Liu, and J. Cui, ACS Nano 13, 114 (2019).
  2. F. Chen, H. Liu, Q. Yang, X. Wang, C. Hou, H. Bian, W. Liang, J. Si, and X. Hou, Opt. Express 18, 20334 (2010).
  3. S. S. Singh, A. Khare, and S.N. Joshi, Journal of Manufacturing Processes 55, 359 (2020).
  4. F. Beinhorn, J. Ihlemann, K. Luther, and J. Troe, Applied Physics A: Materials Science & Processing 68, 709 (1999).
  5. A.Y. Malyshev, N.A. Agareva, O.A. Mal’shakova, and N.M. Bityurin, Journal of Optical Technology 74, 641 (2007).
  6. F. Baset, K. Popov, A. Villafranca, J.-M. Guay, Z. AlRekabi, A.E. Pelling, L. Ramunno, and R. Bhardwaj, Opt. Express 21, 12527 (2013).
  7. J. Shao, Y. Ding, H. Zhai, B. Hu, X. Li, and H. Tian, Opt. Lett. 38, 3044 (2013).
  8. J. Li, X. Mei, P. Aifei, B. Liu, and J. Cui, Optics and Lasers in Engineering 126, 105872 (2020).
  9. E. Joanni, J. Peressinotto, P. Silva Domingues, G. d. Oliveira Setti, and D.P. de Jesus, RSC Adv. 5, 25089 (2015).
  10. S. Naithani, Journal of Laser Micro/Nanoengineering 9, 147 (2014).
  11. C. Frayssinous, V. Fortin, J.-P. B´erub´e, A. Fraser, and R. Vall´ee, J. Mater. Process. Technol. 252, 813 (2018).
  12. M.R. Majewski, G. Bharathan, A. Fuerbach, and S.D. Jackson, Opt. Lett. 46, 600 (2021).
  13. J.-P. B´erub e, C. Frayssinous, J. Lapointe, S. Duval, V. Fortin, and R. Vall´ee, Opt. Express 27, 31013 (2019).
  14. C. Luo, H. Wang, X. Chen, J. Xu, H. Yin, and K. Yao, Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 10, 913383 (2022).
  15. K.T. Wozniak, Z.A. Manning, R. Huang et al. (Collaboration), Biomed. Opt. Express 15, 6242 (2024).
  16. A. Abalymov, B.-E. Pinchasik, R.A. Akasov, M. Lomova, and B.V. Parakhonskiy, Biomacromolecules 24, 4532 (2023).
  17. A.G. Savelyev, A.V. Sochilina, G. Babayeva et al. (Collaboration), Biomater. Sci. 13, 980 (2025).
  18. V.V. Rocheva, A.V. Koroleva, A.G. Savelyev, K.V. Khaydukov, A.N. Generalova, A.V. Nechaev, A.E. Guller, V.A. Semchishen, B.N. Chichkov, and E.V. Khaydukov, Sci. Rep. 8, 3663 (2018).
  19. A. Riveiro, A. L. B. Ma，con, J. Del Val, R. Comesa˜na, and J. Pou, Front. Phys. 6, 16 (2018).
  20. M. Lyu, C. Yuan, D. Li, and G. Situ, Appl. Opt. 56, F152 (2017).
  21. O. Polschikova, A. Machikhin, A. Gorevoy, and E. Stoykova, J. Opt. Soc. Am. A 39, A79 (2022).
  22. S. Kudryashov, Y. Gulina, P. Danilov, N. Smirnov, E. Rimskaya, G. Krasin, I. Saraeva, S. Shelygina, A. Rupasov, K. Pershin, A. Tsygankov, and A. Gorevoy, Opt. Lett. 50, 129 (2025).
  23. S. Hirono, M. Kasuya, K. Matsuda, Y. Ozeki, K. Itoh, H. Mochizuki, and W. Watanabe, Appl. Phys. Lett. 94, 241122 (2009).
  24. V.M. Zolotarev, B. Z. Volchek, and E.N. Vlasova, Opt. Spectrosc. 101, 716 (2006).
  25. Laser Welding of Plastics: Materials, Processes and Industrial Applications, ed. by R. Klein, Wiley, Hoboken, NJ, USA (2011).
  26. P. Loza, D. Kouznetsov, and R. Ortega, Appl. Opt. 33, 3831 (1994).
  27. J.M. Cariou, J. Dugas, L. Martin, and P. Michel, Appl. Opt. 25, 334 (1986).
  28. V. Mathur and K. Sharma, Heat and Mass Transfer 52, 2901 (2016).
  29. A. Baum, P. J. Scully, M. Basanta, C. L. Paul Thomas, P.R. Fielden, N. J. Goddard, W. Perrie, and P.R. Chalker, Opt. Lett. 32, 190 (2007).
  30. H. Zhao and S. L. Simon, Polymer 66, 173 (2015).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).