微光学(micro-optiCS)是20世纪90年代的产物,其中包括
微米尺度的
光学表面微结构,其在日本称为微小光学。微小光学是
广义上的微光学,不是
物理意义上的微光学。自从
微电子学的
微细加工技术发展以来,在
光学这个学科上就产生了微光学这个前沿学科分支。因此,微光学是一个知识密集、前沿和技术先进的新的光学学科分支,被誉为光学新技术,代表着光学领域的科学前沿。
微光学是一门属于多门前沿学科交叉领域的新兴科学,是光学与微电子学和其他科学相互渗透、交叉而形成的前沿学科。
光学仪器的微型化及微系统工程的开发迫切要求
系统结构及光学
元件的微型化,从而推动了微光学的发展,而
电子技术又为微光学的发展创造了条件。微光学借助于微电子工业技术的最新研究成果,是国际上最前沿研究方向之一,并具有广泛的应用前途。
微型化和智能化是近代工业和科技的主要发展方向。利用微细加工技术,70年代发展了微电子学,使电路技术实现了微型化。但功能器件,如
传感器、
驱动器、执行器、
调节器等仍是常规结构,尺寸上十分不配。因此,80年代首先出现了微机械及微电器,在硅基平面上可做出杠杆,齿轮,微阀,微泵,微电机,微驱动源,微执行器等功能微器件,这就促使光学必须进入微型化。因此,在80年代中期以后出现了微光学。这是用光刻、波导及薄膜技术制成的光学微器件,如
半导体激光器(LD)、集成光纤、波导干涉仪、二元光学元件等。随着微光学的发展,人们不仅可以在硅芯片上制作出与衬底平行的微光学元件,更可以制作出与衬底垂直的三维光学微器件,例如各种折射、
反射、
衍射、
全息、变折射率器件、波导器件,开始实现微光学平台(MOT)。微光学平台与
微机电系统(MEMS)结合最终出现了微光机电系统(MOEMS),开始实现工业科学上的两大追求—微型化和智能化。近年来,人们提出Lab.onchip的概念,将一些实验室功能集成在一个芯片上,这就是最近出现的微分析芯片和生物芯片。十分明显,微光学、微系统和微芯片的出现,将给传统光学、传统工业及人们的生活带来根本性的变化。微光学是研究尺度在微米量级上的光学功能器件以及表面微结构。
(2)微芯片技术———将微细加工技术用于分析化学与
生命科学而形成
微芯片是高技术领域中又一次技术革命。与分析化学结合称微分析芯片,与生物技术结合称
生物芯片。主要由采样单元、微流单元、探测单元及控制单元组成。微光电探测是其中关键技术之一。
深刻蚀光学元件的最大优点是
衍射效率高,同时使用良好,不怕潮解,易清洗。传统的精密光栅极易受潮损坏,所镀的膜层也容易损坏。深刻蚀光栅最大的难点在加工工艺。我们经过长期的探索,对深刻蚀石英光栅的高密度等离体加工工艺进行了研究,加工出了670线/毫米,深度达2.5微米的高密度
光栅,在
通信波段1550纳米下的实测效率为 89%。深刻蚀微光学元件作为高效率的衍射光学元件,具有重要的应用前景,是微光学元件的一个发展方向。
微光学电子机械系统集
微传感器、微执行器、电子电路和微光学元件于一体,同时执行光学、
电学和机械功能,是微电子机械系统与
集成光学的有机结合,是微电子机械系统在微光学领域的应用,是微电子机械系统大有希望的发展方向。
微光学元件具有体积小、重量轻、设计灵活可实现
阵列化和易大批量复制等优点已成功地应用到各个领域中,如SurgiLas德国全球专利微光学治疗仪就是对微光学的灵活运用,在
静脉曲张治疗方面具有
划时代的意义,唯一遗憾的是此技术只被少数机构掌握,而SurgiLas德国全球专利微光学治疗仪也仅仅在少数综合能力强、医务人员技术强硬的医疗机构引进。
SurgiLas德国全球专利微光学治疗仪是国际最新微光学耦合专业医用器械,配备高感度
液晶触摸控制屏,拥有使用寿命长、稳定性高、操控便捷等特点。设备质量达到国际同业领先水平,并得到Rheinland TüV公司颁发的医疗器械类
CE认证。主要临床应用:
耳、
鼻、
喉科;
血管外科(
静脉曲张)、
普外科等。
SurgiLas在周围
血管外科主要应用:采用超细
导丝介入皮肤表层到达病变血管内,精确定位病变血管部位,利用
热光效应及溶通素精确作用于曲张血管内壁,可实现损伤静脉壁的纤维化修复、收缩、闭合,完全不损失正常的组织,实现无创伤闭锁静脉从而达到彻底治愈的目的。
SurgiLas高功率微光治疗系统可广泛应用于
大隐静脉曲张、网状静脉曲张、蜘蛛状
血管痣、血管
肿瘤等疾病治疗。SurgiLas通过精确控制治疗的深度和能量达到持续治疗、最大限度的减少病人的痛苦和恢复时间的目的。