中红外飞秒激光器用于在聚合物表面的激光刻印

光学表面波导如何工作？

光波导允许光通过引导结构从A传输到B；最著名的例子是光纤，目前已广泛用于电信网络。这可能是由于全内反射现象，在这种情况下，光可以在两种介质的边界上反射，具体取决于其角度和材料折射率之间的差异。在光纤中，这意味着光信号会从聚合物包层反弹（低折射率）时无法逃逸其玻璃芯（高折射率）。

光纤内部的光

创建波导的另一种方法是局部增加材料的折射率。这可以通过用高吸收性激光束撞击材料来完成，这是一个非常快速，精确和可重复的过程。如图像上所示，处理后的灰度体积比白色显示的折射率高。当进入高折射率的灰色材料时，光线会从较高折射率的区域反射回来，然后被引导通过通道。由于空气的折射率比材料的任何区域都要低，因此它也会在顶面反射-这就是为什么它被称为光学表面波导的原因。

表面激光刻印

表面波导可用于不同的应用：温度或压力监控，物质识别，浓度水平等。为了进行此类感测，将光引导通过表面波导，并在另一端测量强度。如果与波导的外表面接触的物质的折射率发生变化，那么接收端的光强度也将发生相应的变化。通过表征折射率和其他参数之间的关系，可以通过表面波导来感测折射率。

表面波导传感装置的工作原理

可扩展且精确的PMMA和聚碳酸酯表面波导刻写过程

碳氢化合物吸收光谱

聚合物是廉价的，生物相容的材料，现在有一种方法可以将几乎所有的塑料变成高科技的传感设备。该过程需要在激光波长和材料的吸收带之间进行匹配，以改变材料表面的折射率，而不会引起基体的额外变形或毛刺。

在2.8~3.5um之间可调超快光纤激光器

这是首个>3um的商业的超快中红外光纤激光器。紧凑，即插即用的激光系统，调谐范围2.8~3.5um，自起动锁模，集成超快探测器用于监测，脉宽<500 fs，平均功率可达1W，单模光纤传输且易于安装。

这款可调超快光纤激光器具有较大的调谐范围和较高的峰值功率，结合了UV激光器的强激光吸收能力（不会使聚合物变性）以及光纤激光器的可靠性和光束质量，是与各种分子（例如H2O，NO2和CH4）进行激光物质相互作用的理想选择，是制造聚合物生物传感器的首选激光器。