KAUST开发的附加制造工艺可用于制造小型光学器件，这些器件能够以前所未有的简单性和准确性使用光子进行高速信息处理。光纤通常是通过将熔融应时玻璃的细丝拉伸到微米尺寸来生产的。通过在这些光纤中注入狭长的中空通道，引入了一种新的光学器件——光子晶体光纤。这些光子晶体光纤中孔隙的周期性排列就像一面近乎完美的镜子，它允许光在其中心核心被捕获并传播很长一段距离。
“光子晶体光纤使你能够将光限制在一个非常狭窄的空间内，从而增加光的相互作用，”与卡洛自由化合作的博士后安德里亚伯通西尼解释说。这使得光纤能够大大缩短实现特定光学功能(如偏振控制或波长分离)所需的传播距离
研究人员用来调整光子晶体光纤光学特性的一种方法是改变它们的横截面几何形状——，改变空心管的尺寸和形状，或者将它们排列成形状设计。通常，这些图案是通过在最终光纤的放大版本上执行拉伸过程而制成的。但是由于重力、表面张力等力的影响，并不是所有的几何形状都可以使用这种方法。
为了克服这些限制，该团队转向高精度3D打印技术。该团队使用激光将光敏聚合物转化为透明固体，并逐层构建光子晶体光纤。表征表明，该技术能够以比传统制造更快的速度成功地复制几种类型的微结构纤维的几何图案。
贝尔托尼解释说，新的过程也可以很容易地结合多个光子单位。他们通过3D打印一系列光子晶体光纤片段来演示这种方法，这些片段将光束的偏振分量分成单独的光纤芯。分束器和传统光纤之间的定制锥形连接确保了有效的设备集成。
“光子晶体光纤为科学家提供了一种‘调节旋钮’，可以通过几何设计来控制光导的特性，”贝尔托尼说。“然而，人们没有充分利用这些特征，因为使用传统方法很难产生任意的孔图案。令人惊讶的是，现在，用我们的方法，你可以制作它们。你设计一个三维模型，然后打印出来，就这样。”
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