科學家正在研究如何使用超短脈沖（也稱為超快脈沖)激光器將微結構蝕刻到薄片玻璃中。在分析應用（片上實驗室）和電子及消費領域，將微結構刻蝕到薄片玻璃中存在著很多可能的應用。

用超快激光以特定的方式照射玻璃，能夠使玻璃對隨后的濕法化學蝕刻的敏感度提升一千倍。這意味著可以通過玻璃塊引導直徑幾微米的激光束，并且隨后在玻璃體內(nèi)刻蝕出精細的管道。這種方法可以用來創(chuàng)建微型孔，將完整的微流體系統(tǒng)刻蝕到玻璃體中，或者實現(xiàn)具有極高表面質量的切口。

在這種現(xiàn)象可以成為工業(yè)過程之前，首先必須要回答一些問題。回答這些問題，也是德國聯(lián)邦教育和研究部（BMBF）資助的飛秒數(shù)字光子生產(chǎn)（Femto Digital Photonic Production）聯(lián)合研究項目的目標。

自2014年以來，德國亞琛工業(yè)大學和弗勞恩霍夫激光技術研究所（ILT）的代表們，已經(jīng)與六家公司合作，研究用超快激光脈沖加工透明材料時所出現(xiàn)的新現(xiàn)象。他們已經(jīng)開發(fā)了選擇性激光刻蝕（SLE）技術，并且已經(jīng)測試了用技術加工幾種不同類型的玻璃材料，包括石英玻璃、藍寶石、Borofloat 33 玻璃和康寧 Willow 玻璃。在Borofloat 33 中，激光結構化區(qū)域和非結構化區(qū)域之間的刻蝕選擇度達到了1000:1，而在 Willow 玻璃中該數(shù)字約達到了100:1。

在該項目的下一階段，將在亞琛工業(yè)大學進行實驗，并在激光制造過程指令的非線性動力學研究部（NLD）運行復雜的模擬。光學系統(tǒng)技術（TOS）主席將專注于優(yōu)化系統(tǒng)中的光學器件。

研究人員正在與三家激光源制造商（Amphos、Edgewave和Trumpf）和三家系統(tǒng)供應商（4JET、LightFab和Pulsar Photonics）合作。他們的目標是為大表面應用開發(fā)多光束系統(tǒng)，以及為微加工開發(fā)較小的系統(tǒng)。

LightFab公司是誕生于亞琛工業(yè)大學的一家初創(chuàng)公司。LightFab公司使用SLE技術生產(chǎn)由石英玻璃制造的3D精密零件。LightFab公司的機器，大大提高了用于原型制造和系列產(chǎn)品生產(chǎn)的玻璃部件3D打印的生產(chǎn)率，使得可以利用SLE工藝實現(xiàn)部件的批量生產(chǎn)。

該項目的合作伙伴們看到了該技術的眾多潛在應用。對于微流體而言，它不僅能在玻璃材料中生產(chǎn)通道，而且還能生產(chǎn)噴嘴和其他微型器件。該技術還能在鉆孔和切割過程中提供獨特優(yōu)勢。刻蝕能夠實現(xiàn)無張力材料燒蝕，這一特性具有很多優(yōu)勢，例如在半導體技術中制造中介層結構時，這項技術就非常有利。它能夠產(chǎn)生 10μm 以下的微型結構。