在眾多基于光子學的設備/系統中，光學元件確保根據特定波長的光進行反射或透射。

據麥姆斯咨詢報道，近期，德國卡爾斯魯厄理工學院（Karlsruhe Institute of Technology，KIT）的研究人員開發出新材料和新工藝技術，可以利用噴墨打印機生產濾光片。他們在2023年漢諾威工業博覽會上展示具有成本效益且節能的光學元件制造工藝。

KIT研發的噴墨打印光學元件

KIT光技術研究所所長Uli Lemmer教授說：“任何使用光的地方都需要光學反射鏡和濾光片。然而，直到現在，它們都是在復雜的真空系統中制造而成的，這種真空系統消耗大量能源和材料，而且產量相對較低。”

作為KIT和海德堡大學（Heidelberg University）3D Matter Made to Order卓越集群的一部分，以及作為巴登-符騰堡基金會（Baden-Württemberg Foundation）項目的一部分開發的創新工藝，Uli Lemmer教授和他的團隊希望降低制造成本并調整材料的特性以靈活地針對各自的光子學應用進行調整。

這就是研究人員在噴墨打印機中生產噴墨濾光片（IJPOF）的原因。他們使用了兩種專門為這制造工藝開發的不同墨水。首先逐滴打印第一種墨水，直到該層具有所需的厚度，然后使用紫外線固化該材料。接下來，使用相同的工藝由第二種墨水制成下一層。

Uli Lemmer教授表示：“這里的挑戰之一是精確地確定噴墨打印參數，但是最重要的是精確改變層厚。因為層厚決定了濾光片的性能。”

KTI開發的工藝適用于定制光學產品，這些產品通常成本高，因為目前還沒有任何有效的生產選擇。研究人員發現，在醫學光譜檢測、化學工業測量設備或必須覆蓋大面積的高反射率望遠鏡等領域，對濾光片的需求很高。

KTI研究人員使用創新的噴墨打印工藝不僅可以生產濾光片，還可以生產電介質反射鏡，將具有正確波長的光準確地引導到需要的地方。這些光學元件可用于攝像頭系統、顯微鏡或傳感器系統等。

通過新的噴墨打印工藝，KTI研究人員可以在不同的表面上用納米墨水制作上述光學元件。制作的濾光片具有99%的超高反射率和量身定制的光學特性。Uli Lemmer教授希望通過由此技術衍生的光子學產品引領創新應用，并取得商業成功。

審核編輯：劉清