Group of laser-structured and functionalized wafers in various sizes and coatings

Guider les photons pour améliorer l'imagerie et la détection

Également connu sous le nom de 'guidage de la lumière et des images', le processus de haute précision consistant à guider les photons pour améliorer l'imagerie et la détection est devenu beaucoup plus facile. Le principal moteur est le raffinement continu des technologies de traitement clés, y compris la structuration laser des plaques de verre et une fonctionnalisation supplémentaire telle que le dépôt de matériau.

Au-delà de la fibre optique

Ce qui a été possible avec la technologie de la fibre optique de SCHOTT passe maintenant au niveau supérieur. Que votre point de départ soit une plaque fibrée (FOP), une plaque à microcanaux (MCP), un réseau de conduits de lumière (LPA), un guide d’images de grand diamètre ou une combinaison modulaire des éléments ci-dessus, les experts de SCHOTT sont prêts à collaborer avec vous pour trouver une solution personnalisée.

Plaque à canaux multiples

Le principe des wafers structurés par laser repose sur le contrôle précis de la lumière à travers une plaque de verre. La photo ci-dessous représente une plaque à microcanaux structurée avec des milliers de trous minuscules positionnés en parallèle. C'est pourquoi l'œil humain, regardant le MCP à une certaine distance, ne peut voir clairement qu'à travers le milieu, alors que les côtés semblent diffus.
Wafer avec des trous et une face revêtue de noir montrant une composition florale en arrière-plan
STRUCTURATION PAR LASER

Qu’est-ce qu’une plaque de verre micro structurée au laser ?

La structuration par laser permet de créer des motifs ou des structures dans des matériaux tels que le verre avec plus de précision que les technologies traditionnelles telles que le traitement CNC. Elle fonctionne également à une plus petite échelle que la technologie traditionnelle de la fibre optique. Ces structures complexes à l’échelle micro- ou même nanométrique peuvent être positionnées avec une extrême précision, permettant aux photons de passer à travers pour atteindre, par exemple, un capteur ou un détecteur.

Dans le cas d’une plaque fibrée (FOP), la lumière traverse une fibre à cœur gainé. En revanche, dans une plaque à microcanaux (MCP), la lumière est transmise à travers des canaux ou des trous (« remplis » d’air), souvent revêtus pour améliorer encore le trajet des photons. Pour un réseau de conduits de lumière, la lumière traverse le verre, guidée par des structures remplies de divers matériaux autres que l’air.

Pour déterminer quelle solution est la mieux adaptée à une application spécifique, la gestion des photons est optimisée en tenant compte de tous les paramètres qui influencent le trajet de la lumière.

Comment un photon se déplace-t-il dans un réseau de conduits de lumière ?

Le graphique ci-dessous explique comment la lumière est dirigée à travers un wafer en verre avec des canaux structurés au laser et remplis fonctionnellement pour suivre le chemin souhaité.
Illustration d’un faisceau lumineux qui traverse un réseau de conduits de lumière
AVANTAGES
APPLICATIONS

Domaines d’application

Le guidage des photons au moyen de plaques fonctionnalisées structurées par laser offre diverses options pour de nombreux secteurs industriels.

Patient being prepared for an X-ray by medical personnel
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Systèmes d'imagerie médicale à rayons X

Focalisation des rayons X pour les applications de radiologie et d'imagerie avec imagerie à contraste élevé et rapport signal/bruit amélioré.

Very large X-ray machine used for cargo inspection set in an industrial environment
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Capteurs et détecteurs industriels par rayons X

Gamme pour l’imagerie par rayons X à haute énergie dans les applications industrielles telles que l’inspection des soudures, l’inspection des cargaisons et des bagages avec une sensibilité accrue, une imagerie à contraste élevé et un rapport signal/bruit amélioré.

View of an industrial factory through night vision goggles appearing in an off-white color
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Systèmes d'imagerie de vision nocturne

Dans les applications militaires et de défense, une efficacité et une sensibilité quantiques améliorées peuvent être obtenues dans des conditions difficiles, tout en offrant un ensemble léger et compact.

3D printer printing the final stages of an artificial hip bone
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Autres capteurs et dispositifs industriels 3D

De l’impression 3D aux instruments VCSEL, en passant par les applications d’imagerie spectrale et les instruments de diagnostic, la gestion haute précision du trajet lumineux peut conduire à de meilleurs résultats.

PROCESSUS DE PRODUCTION

Processus de production : réalisation de plaques fonctionnalisées structurées par laser

Trois phases importantes du processus complet de SCHOTT conduisent à une grande variété de conceptions et à la création de nouvelles solutions de gestion du trajet optique pour les applications de pointe de nos clients.

Développement et fabrication du verre

SCHOTT propose une large gamme de verres spéciaux exclusifs développés et fabriqués en interne. Nos verres affichent d’excellentes performances, telles qu’une transmission optique élevée, et peuvent être fournis dans une large gamme de tailles, du très petit au grand format, jusqu’à 600 x 600 mm². Les types de verre comprennent, par exemple, SCHOTT BOROFLOAT® 33, SCHOTT D263® T eco et SCHOTT MEMpax®. Nos différents matériaux exclusifs et notre connaissance approfondie des matériaux nous permettent de concevoir de manière flexible au profit du client.

Vue à l’intérieur d’une cuve de fusion SCHOTT qui fonctionne à des températures très élevées et qui brille donc dans des tons orange

Ingénierie interne et structuration par laser

Grâce à nos lasers et à notre solide réseau d’experts SCHOTT, nous offrons des capacités d’ingénierie et de conception internes raffinées. En développant nos compétences en matière de laser avec les dernières technologies d’équipement disponibles sur le marché, nous résolvons les applications complexes de nos clients grâce à de multiples disciplines d’ingénierie. Cela nous permet de faire preuve de créativité lors de la structuration du verre par laser et du développement de solutions spécifiques aux applications de nos clients.

Les lasers pulsés créent des structures dans les plaques de verre, que ce soit des motifs simples ou complexes, dans des dimensions nanométriques ou microéconomiques. De nombreuses formes sont désormais possibles avec une précision et une exactitude reproductibles. Cela va des trous minuscules aux canaux extrêmement fins, en passant par les bords incurvés et les canaux coudés en option. Les possibilités de conception sont infinies.

Deux wafers structurés avec une conception à damiers de taille micro représentés en parallèle

Traitement et fonctionnalisation supplémentaires

La fonctionnalité du produit final dépend des étapes de traitement secondaires que nous proposons. Grâce à l’expertise de SCHOTT en matière d'ingénierie interne et à nos connaissances des matériaux en verre et non en verre, nous sommes à même d'offrir une grande variété d’options de traitement. Celles-ci comprennent notamment la filamentation, l’ablation, les revêtements fonctionnels, le dépôt interstitiel et du dépôt de couche atomique (ALD), le meulage et le polissage, et bien d’autres encore.

Gros plan d’un wafer microstructuré présentant de minuscules anneaux revêtus de noir
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