基本介紹
- 中文名：微光學
- 外文名：micro-optiCS
- 時間：20世紀90年代的產物
- 包括：微米尺度的光學表面微結構
- 性質：交叉領域的新興科學
- 學科：電子科學與技術、光學
概述,形成,發展方向,蝕微光學元件套用,醫療套用,具體實現,優勢,
概述
微光學是一門屬於多門前沿學科交叉領域的新興科學，是光學與微電子學和其他科學相互滲透、交叉而形成的前沿學科。光學儀器的微型化及微系統工程的開發迫切要求系統結構及光學元件的微型化，從而推動了微光學的發展，而電子技術又為微光學的發展創造了條件。微光學藉助於微電子工業技術的最新研究成果，是國際上最前沿研究方向之一，並具有廣泛的套用前途。
形成
微型化和智慧型化是近代工業和科技的主要發展方向。利用微細加工技術，70年代發展了微電子學，使電路技術實現了微型化。但功能器件，如感測器、驅動器、執行器、調節器等仍是常規結構，尺寸上十分不配。因此，80年代首先出現了微機械及微電器，在矽基平面上可做出槓桿，齒輪，微閥，微泵，微電機，微驅動源，微執行器等功能微器件，這就促使光學必須進入微型化。因此，在80年代中期以後出現了微光學。這是用光刻、波導及薄膜技術製成的光學微器件，如半導體雷射器(LD)、集成光纖、波導干涉儀、二元光學元件等。隨著微光學的發展，人們不僅可以在矽晶片上製作出與襯底平行的微光學元件，更可以製作出與襯底垂直的三維光學微器件，例如各種折射、反射、衍射、全息、變折射率器件、波導器件，開始實現微光學平台(MOT)。微光學平台與微機電系統(MEMS)結合最終出現了微光機電系統(MOEMS)，開始實現工業科學上的兩大追求—微型化和智慧型化。近年來，人們提出Lab.onchip的概念，將一些實驗室功能集成在一個晶片上，這就是最近出現的微分析晶片和生物晶片。十分明顯，微光學、微系統和微晶片的出現，將給傳統光學、傳統工業及人們的生活帶來根本性的變化。微光學是研究尺度在微米量級上的光學功能器件以及表面微結構。
發展方向
微光學技術的近代發展方向主要是：
（1）微光學與微機電結合形成微系統。
（2）微晶片技術———將微細加工技術用於分析化學與生命科學而形成微晶片是高技術領域中又一次技術革命。與分析化學結合稱微分析晶片，與生物技術結合稱生物晶片。主要由採樣單元、微流單元、探測單元及控制單元組成。微光電探測是其中關鍵技術之一。
蝕微光學元件套用
深刻蝕光學元件的最大優點是衍射效率高，同時使用良好，不怕潮解，易清洗。傳統的精密光柵極易受潮損壞，所鍍的膜層也容易損壞。深刻蝕光柵最大的難點在加工工藝。我們經過長期的探索，對深刻蝕石英光柵的高密度等離體加工工藝進行了研究，加工出了670線/毫米，深度達2.5微米的高密度光柵，在通信波段1550納米下的實測效率為 89%。深刻蝕微光學元件作為高效率的衍射光學元件，具有重要的套用前景，是微光學元件的一個發展方向。
醫療套用
微光學元件具有體積小、重量輕、設計靈活可實現陣列化和易大批量複製等優點已成功地套用到各個領域中，如SurgiLas德國全球專利微光學治療儀就是對微光學的靈活運用，在靜脈曲張治療方面具有劃時代的意義，唯一遺憾的是此技術只被少數機構掌握，而SurgiLas德國全球專利微光學治療儀也僅僅在少數綜合能力強、醫務人員技術強硬的醫療機構引進。
具體實現
SurgiLas德國全球專利微光學治療儀是國際最新微光學耦合專業醫用器械，配備高感度液晶觸摸控制屏，擁有使用壽命長、穩定性高、操控便捷等特點。設備質量達到國際同業領先水平，並得到Rheinland TüV公司頒發的醫療器械類CE認證。主要臨床套用：耳、鼻、喉科；血管外科（靜脈曲張）、普外科等。
SurgiLas在周圍血管外科主要套用：採用超細導絲介入皮膚表層到達病變血管內，精確定位病變血管部位，利用熱光效應及溶通素精確作用於曲張血管內壁，可實現損傷靜脈壁的纖維化修復、收縮、閉合，完全不損失正常的組織，實現無創傷閉鎖靜脈從而達到徹底治癒的目的。
SurgiLas高功率微光治療系統可廣泛套用於大隱靜脈曲張、網狀靜脈曲張、蜘蛛狀血管痣、血管腫瘤等疾病治療。SurgiLas通過精確控制治療的深度和能量達到持續治療、最大限度的減少病人的痛苦和恢復時間的目的。
優勢
1、微創治療不開刀，不留疤，更美觀；
2、治療徹底，有效杜絕復發；
3、治療時間短，出血少、痛苦極小，恢復更快；
4、微光微創介入治療，不傷神經。
5、採用國際都卜勒血流準確定位，避免血栓形成；
