Rezonansnyy lazernyy svelling polimetilmetakrilata v srednem infrakrasnom diapazone dlya proizvodstva biosovmestimykh fazovykh mikroopticheskikh elementov

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

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.

References

  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).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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).