Недавно исследовательская группа по лазерной микрообработке Государственной ключевой лаборатории лазерной физики, Шанхайского института оптики и точного машиностроения, Китайской академии наук добилась прогресса в применении сверхбыстрых лазерно-индуцированных флуоресцентных средств против подделки прозрачных материалов. Команда использует сверхбыстрый лазер для индуцирования и контроля плотности светоизлучающих дефектов в кварцевом стекле, чтобы реализовать применение анти-контрафактных применений светоизлучающих дефектов. Соответствующие результаты исследований были опубликованы вOpticalMaterialsEXpress.
Из-за своей короткой длительности импульса и высокой пиковой мощности сверхбыстрый лазер может производить нелинейный эффект. Он может не только изменять поверхность прозрачных материалов, таких как металл, полупроводник, стекло, но также регулировать характеристики прозрачных материалов. На ранней стадии команда использовала сверхбыстрый лазер для создания периодической полосовой структуры на поверхности непрозрачных материалов, таких как металлы и полупроводники, для реализации борьбы с подделками.
Что касается внутренней защиты от подделки прозрачных материалов, это исследование показало, что, когда сверхбыстрый лазер взаимодействует с кварцевым стеклом, водородно-кислородная связь гидроксила будет прервана преимущественно, что приведет к образованию несмываемого кислородного дырочного центра (дефектного центра), который может излучать видимая красная флуоресценция при очень слабом УФ-облучении.
Регулируя ширину импульса и мощность ультрабыстрого лазера, сверхбыстрый лазер может написать произвольный трехмерный рисунок в стекле с высоким содержанием гидрокси кварца. Шаблон невидим невооруженным глазом на солнце, но он излучает красную флуоресценцию при возбуждении ультрафиолетовым светом, чтобы реализовать скрытую защиту от подделок. Кроме того, центральная длина волны флуоресценции дефекта находится в 650 нм, что подходит для биомедицинской оптической терапии. Следовательно, ожидается, что он будет стимулировать красную флуоресценцию, создаваемую дефектным центром, для использования в биомедицинских экспериментах по обнаружению в лаборатории чипов.
Рис. 1 рисунок штрих-кода, написанный сверхбыстрым лазером в высоком гидроксильном кварцевом стекле, не виден при (а) солнечном свете и испускает красную флуоресценцию при (б) ультрафиолетовом возбуждении
Рис. 2 (а) на основе принципиальной схемы лаборатории микросхем в стекле с высоким содержанием гидрокси-кварца и (б) матрица красных флуоресцентных дефектов в центре дырки без мостикового кислорода, приготовленная ультрабыстрым лазером в высоком гидрокси кварцевое стекло