Highly precise thermal imprinting of microstructures for optical sensing application

verfasst von

Yash Bhatia, Lei Zheng, Lukas Steinbach, Axel Günther, Andreas Schneider, Bernhard Roth

Abstract

This study investigates the improvement of planar waveguide performance for advanced optical sensors by optimized hot embossing on polymethylmethacrylate (PMMA) substrates with Ormocomp photoresist and integration of zeolite imidazole framework-8 (ZIF-8). We have produced planar waveguides with significantly reduced optical transmission losses of 2.32 dB/cm which is suited for the sensing application intended. The integration of ZIF-8-based optical films improves carbon dioxide (CO2) sensing, with adsorption taking ~19 seconds and desorption ~28 seconds, demonstrating excellent reversibility of gas adsorption/desorption cycles. Future research will investigate different photoresists to further optimize waveguide performance and expand application cases. This study may thus lay the foundation for the next optical sensing technologies in the biomedical, environmental, and industrial fields based on functionalized planar-optical waveguide arrays.

Organisationseinheit(en)

PhoenixD: Simulation, Fabrikation und Anwendung optischer Systeme
Hannoversches Zentrum für Optische Technologien (HOT)
Institut für Anorganische Chemie
AG Anorganische Festkörper- und Materialchemie
Angewandte Photonik - Optische Analytik, Sensorik und Spektroskopie

Externe Organisation(en)

Technische Universität Braunschweig

Typ

Aufsatz in Konferenzband

Publikationsdatum

19.03.2025

Publikationsstatus

Veröffentlicht

Peer-reviewed

Ja

ASJC Scopus Sachgebiete

Elektronische, optische und magnetische Materialien, Physik der kondensierten Materie, Angewandte Informatik, Angewandte Mathematik, Elektrotechnik und Elektronik

Elektronische Version(en)

https://doi.org/10.1117/12.3043113 (Zugang: Geschlossen)