Wytwarzanie krzemionkowych mikrorozwiązujących o ultrawysokim czynniku dobroci

Podsumowanie

Opisujemy zastosowanie techniki przetapiania laserem dwutlenku węgla do wytwarzania krzemionkowych wnęk rezonansowych, w tym wolnostojących mikrosfer oraz mikrotoroidów na chipie. Metoda przetapiania usuwa niedoskonałości powierzchni, co pozwala na uzyskanie długiego czasu życia fotonów w obu typach urządzeń. Powstałe urządzenia charakteryzują się ultrawysokimi dobrociami, co umożliwia ich zastosowanie w szerokim zakresie, od telekomunikacji po biodetekcję.

Streszczenie

Rezonatory typu „szeptającej galerii” (whispering gallery) ograniczają światło w orbitach kołowych na ich obwodzie.^1-2 Czas przechowywania fotonów w rezonatorze, określany przez dobroć (Q) rezonatora, może przekraczać 500ns w przypadku rezonatorów o dobroci powyżej 100 milionów. Dzięki niskim stratom materiałowym mikrorezonatory krzemionkowe wykazały jedne z najdłuższych znanych do dziś czasów życia fotonów^1-2. Ponieważ część krążącego światła rozciąga się poza rezonator, urządzenia te mogą być również wykorzystywane do badania otoczenia. Interakcja ta umożliwiła przeprowadzenie licznych eksperymentów biologicznych, takich jak biodetekcja pojedynczych cząsteczek i analiza kinetyki przeciwciało-antygen, a także odkrycia w innych dziedzinach, m.in. opracowanie mikrolaserów o ultra-niskim progu wzbudzenia, charakteryzację cienkich warstw oraz badania w zakresie kwantowej elektrodynamiki wnękowej.^3-7

Dwie główne geometrie krzemionkowych wnęk rezonansowych to mikrosfera i mikrotoroid. Oba urządzenia wymagają etapu przetapiania za pomocą lasera dwutlenku węgla, aby osiągnąć ultrawysokie dobroci (Q>100 milionów).^1-2,8-9 Istnieje jednak kilka istotnych różnic między tymi dwiema strukturami. Krzemionkowe mikrosfery są wolnostojące, podtrzymywane przez pojedynczy światłowód, natomiast krzemionkowe mikrotoroidy mogą być wytwarzane na waflu krzemowym w postaci dużych macierzy przy użyciu kombinacji litografii i etapów trawienia. Różnice te wpływają na to, które urządzenie jest optymalne dla danego eksperymentu.

W niniejszym materiale przedstawiamy szczegółowe protokoły wykonania obu typów wnęk rezonansowych. Podczas gdy wytwarzanie mikro sferycznych wnęk rezonansowych jest stosunkowo proste, wykonanie mikro toroidalnych wnęk rezonansowych wymaga dodatkowego specjalistycznego sprzętu i zaplecza (cleanroom). W związku z tym to dodatkowe wymaganie może również wpływać na wybór urządzenia do konkretnego eksperymentu.

Wstęp

Rezonator optyczny efektywnie ogranicza światło o określonych długościach fal, znanych jako długości fal rezonansowych urządzenia. ^1-2 Powszechnym wskaźnikiem jakości dla tych rezonatorów optycznych jest dobroć lub czynnik Q. Termin ten opisuje czas życia fotonu (τ_o) wewnątrz rezonatora, który jest bezpośrednio powiązany ze stratami optycznymi rezonatora. Zatem rezonator optyczny o wysokim czynniku Q charakteryzuje się niskimi stratami optycznymi, długim czasem życia fotonów i bardzo niską szybkością zaniku fotonów (1/τ_o). Dzięki długiemu czasowi życia fotonów możliwe jest wytworzenie w tych urządzeniach niezwykle dużych intensywności krążącego pola optycznego. Ta unikalna właściwość sprawiła, że urządzenia te mogą być wykorzystywane jako źródła laserowe i zintegrowane biosensory.¹⁰

Wyjątkową podklasą rezonatorów są optyczne mikrownęki w trybie szeptającej galerii (whispering gallery mode). W tych urządzeniach światło jest uwięzione na orbitach kołowych na obwodzie. W związku z tym pole nie jest całkowicie ograniczone do wnętrza urządzenia, lecz przenika do otoczenia w formie fali zanikającej. Optyczne wnęki w trybie szeptającej galerii wykazały do tej pory jedne z najwyższych czynników dobroci spośród wszystkich optycznych wnęk rezonansowych.^9,11 Dlatego urządzenia te są stosowane w nauce i inżynierii, w tym w fundamentalnych badaniach fizycznych i telekomunikacji, a także w eksperymentach z zakresu biodetekcji. ^3-7,12

Optyczne mikrownęki mogą być wytwarzane z szerokiego zakresu materiałów i w bardzo różnorodnych geometriach. Kilka przykładów obejmuje mikrotoroidy krzemionkowe i krzemowe, mikrodyski krzemowe, z azotku krzemu i krzemionkowe, mikofilary oraz mikieringi krzemionkowe i polimerowe.^13-17 Zakres czynnika dobroci (Q) zmienia się równie drastycznie jak geometria. Choć zarówno geometria, jak i wysoka wartość Q są istotnymi kwestiami w każdej dziedzinie, w wielu zastosowaniach znacznie większe możliwości poprawy wydajności urządzenia daje zwiększenie wartości Q. spośród licznych opcji opisanych wcześniej, rezonatory w postaci mikrosfer krzemionkowych i mikrotoroidów krzemionkowych osiągnęły do tej pory jedne z najwyższych wartości Q.^1,9 Dodatkowo, dzięki niezwykle niskim stratom optycznym krzemionki w zakresie od światła widzialnego do bliskiej podczerwieni, zarówno mikrosfery, jak i mikrotoroidy są w stanie utrzymać swoje wartości Q w szerokim zakresie długości fal testowych.¹⁸ Wreszcie, ze względu na to, że krzemionka jest z natury biokompatybilna, jest ona rutynowo stosowana w eksperymentach z zakresu biodetekcji.

Oprócz wysokiej absorpcji materiałowej istnieje kilka innych potencjalnych mechanizmów strat, w tym chropowatość powierzchni, straty radiacyjne oraz straty wynikające z zanieczyszczeń.² Poprzez optymalizację rozmiaru urządzenia możliwe jest wyeliminowanie strat radiacyjnych, które wynikają ze słabego ograniczenia pola optycznego wewnątrz urządzenia. Podobnie, przechowując urządzenie w odpowiednio czystym środowisku, można zminimalizować zanieczyszczenie powierzchni. W związku z tym, poza stratami materiałowymi, głównym istotnym mechanizmem strat jest rozpraszanie powierzchniowe.^2,8

W urządzeniach krzemionkowych rozproszenie powierzchniowe jest minimalizowane przy użyciu techniki reflow laserowego, która topi krzemionkę poprzez reflow indukowany napięciem powierzchniowym. Choć sferyczne rezonatory optyczne były badane przez wiele lat, dopiero niedawne postępy w technologiach wytwarzania umożliwiły badaczom stworzenie wysokiej jakości krzemionkowych toroidalnych mikrorezonatorów optycznych (Q>100 milionów) na podłożu krzemowym, co utorowało drogę do integracji z mikroprzepływami.¹

Niniejsza seria protokołów szczegółowo opisuje sposób wytwarzania rezonatorów w postaci mikrosfer oraz mikrotoroidów krzemionkowych. Podczas gdy rezonatory w formie mikrosfer krzemionkowych są dobrze znane, rezonatory w formie mikrotoroidów zostały wynalezione niedawno.¹ Ponieważ wiele z podstawowych metod wykorzystywanych do wytwarzania mikrosfer jest również stosowanych w bardziej złożonej procedurze wytwarzania mikrotoroidów, zawarcie obu tych metod w jednym protokole umożliwi badaczom łatwiejsze rozwiązywanie problemów pojawiających się podczas eksperymentów.

Protokół

1. Fabrykacja mikrosfer

1. Odetnij niewielki odcinek włókna optycznego (około 5 cali), usuń ok. 1,5 cala powłoki z jednego końca i oczyść go metanolem lub etanolem (Rysunek 1a, b).
2. Jeśli jest dostępny, przetnij koniec za pomocą przecinarki do włókien optycznych. W przeciwnym razie utnij go obcinaczkami do drutu lub nożyczkami, pozostawiając ok. 0,5 cala. Zaletą użycia przecinarki do włókien optycznych jest uzyskanie bardzo gładkiego i jednorodnego cięcia, jak pokazano na Rysunku 1b. Nadmierna chropowatość lub defekty powstałe podczas cięcia mogą spowodować nierównomierne przetopienie, co obniży dobroć otrzymanych sfer.
3. Naświetl oczyszczony koniec włókna wiązką lasera CO₂ o mocy 3W, skupioną do plamki o średnicy ok. 500μm, przez ok. 1 sekundę (Rysunek 1c, d, e). Powoduje to powstanie sfer o średnicy ok. 200μm; rozmiar ten można jednak regulować poprzez zmianę średnicy włókna optycznego. Konieczne może być również niewielkie dostosowanie intensywności lasera w celu przetopienia większych lub mniejszych sfer.

2. Wytwarzanie mikrotoroidów

1. Zaprojektuj i wykonaj fotomaskę z ciemnymi, pełnymi kołami o wybranym przez siebie odstępie i średnicy. Należy zauważyć, że wytworzone toroidy będą o 25-30% mniejsze niż koła na masce. Na przykład pełne koło o średnicy 100 mikronów wytworzy toroid o średnicy około 75 mikronów. Zaleca się również pozostawienie co najmniej 1-2 mm odstępu między poszczególnymi kołami oraz co najmniej 5 mm odstępu między macierzami kół i przy krawędziach maski. Ponieważ podłoża z krzemu muszą być ostrożnie przenoszone pęsetą, ważne jest pozostawienie miejsca na chwyt pęsetą, aby nie uszkodzić toroidów. Dodatkowa przestrzeń zapewnia również miejsce na stożkową światłowód w celu sprzęgnięcia światła z gotowymi urządzeniami i umożliwia łatwiejsze wycinanie próbek w mniejsze macierze. W tej procedurze zastosowano maskę z rzędami kół o średnicy 160 μm w odstępach ok. 1 mm, z przerwami ok. 5 mm między każdym rzędem kół. Gotowe toroidy mają średnicę około 110 μm.
2. Należy rozpocząć od podłoży krzemowych z warstwą termicznie wzrostłej krzemionki o grubości 2 μm. Rozłup podłoża tak, aby wybrany wzór mikrodysków z fotomaski zmieścił się na powierzchni, pozostawiając miejsce na krawędź (edge bead) fotorezystu. Należy pamiętać, że na początku procesu wytwarzania zazwyczaj najwygodniej jest wytrawić kilka macierzy kół na większych fragmentach podłoży krzemowych (~kilka cm x kilka cm). Większe podłoża pozwalają na jednoczesną fotolitografię i trawienie BOE większej liczby próbek i są łatwiejsze w obsłudze pęsetą. Później, przed etapem trawienia w XeF₂, zaleca się rozłupanie większych podłoży na mniejsze macierze, aby umożliwić szybsze i bardziej jednorodne trawienie w XeF₂.
3. W dygestorium należy dokładnie oczyścić podłoża, płucząc je acetonem, metanolem, izopropanolem i wodą dejonizowaną. Osuszyć próbki strumieniem azotu lub przefiltrowanego sprężonego powietrza, a następnie umieścić je na płycie grzejnej ustawionej na 120°C na co najmniej 2 minuty w celu osuszenia.
4. Po ostudzeniu podłoży należy umieścić je w dygestorium do substancji łatwopalnych/rozpuszczalników i poddać działaniu HMDS przez 2 minuty metodą osadzania z fazy gazowej. Prosta metoda osadzania z fazy gazowej: nalać kilka kropel HMDS do małego zlewka 10 ml, a następnie przykryć podłoża i zlewkę większym szklanym naczyniem, aby zatrzymać opary.
5. Umieścić próbkę na wirówce (spinnerze) z odpowiednio dobranym uchwytem. Za pomocą buteleczki z zakraplaczem lub strzykawki z filtrem nałożyć fotorezyst na próbkę. Nanosić fotorezyst S1813 metodą spin-coatingu na każdą próbkę przez 5 sekund przy 500 rpm, a następnie przez 45 sekund przy 3000 rpm. Usuwanie krawędzi (edge bead removal) nie jest konieczne, jeśli podłoże jest wystarczająco duże, aby krawędź nie zakłócała nanoszenia wzoru.
6. Wykonać wstępne wygrzewanie (soft bake) fotorezystu na płycie grzejnej w temperaturze 95°C przez 2 minuty.
7. Używając maskownicy UV i wybranej fotomaski, naświetlać próbki pokryte fotorezystem promieniowaniem UV z całkowitą dawką 80 mJ/cm².
8. Zanurzyć próbki w wywoływaczu MF-321, aby usunąć fotorezyst, który został poddany działaniu światła UV. Podczas wywoływania uważnie obserwować usuwanie i rozpuszczanie fotorezystu z podłoża. Ważne jest, aby stale mieszać lub potrząsać pojemnikiem podczas tego procesu, aby zapewnić jednorodne usunięcie fotorezystu. Dla podanych parametrów czas wywoływania fotorezystu wynosi około 30 sekund.
9. Gdy większość niepożądanego fotorezystu rozpuści się w wywoływaczu, dokładnie wypłukać próbki pod bieżącą wodą, delikatnie osuszyć strumieniem azotu lub powietrza i sprawdzić próbki pod mikroskopem, aby upewnić się, że cały niepożądany fotorezyst został usunięty. W razie potrzeby próbki można ponownie zanurzyć w wywoływaczu; należy jednak uważać, aby nie przeeksponować (przewywołać) próbek, gdyż pożądane wzory z fotorezystu mogłyby zostać uszkodzone. (Jeśli pożądane wzory zostaną uszkodzone lub będą wadliwe, fotorezyst można usunąć acetonem i powtórzyć kroki 2.1-2.9).
10. Po wywołaniu dokładnie wypłukać próbki pod bieżącą wodą, delikatnie osuszyć i poddać końcowemu wygrzewaniu (hard bake) na płycie grzejnej w temperaturze 110°C przez 2 minuty. Ten krok rozgrzewa fotorezyst powyżej jego temperatury przejścia szklistego, co powoduje jego przepływ i częściową naprawę chropowatości powstałej podczas procesu wywoływania.
11. Używając pojemników teflonowych i niezbędnego sprzętu ochronnego, zanurzyć próbki w ulepszonym buforowanym trawieniu tlenków (BOE). BOE zawiera HF, który trawi krzemionkę niezakrytą fotorezystem, tworząc okrągłe podkładki z krzemionki na podłożu krzemowym (Rysunek 2a-c). Ulepszony buforowany HF zapewnia gładsze trawienie, minimalizując chropowatość powstałych krzemionkowych kół. Choć możliwe jest przygotowanie buforowanego HF z 49% HF, może to prowadzić do bardzo zmiennych wyników, ponieważ zazwyczaj przygotowuje się go w małych ilościach.
12. Po około 15-20 minutach (w zależności od wzorów, rozmiarów i liczby próbek) wyjąć próbki z BOE za pomocą teflonowej pęsety. Ostrożnie wypłukać próbki pod bieżącą wodą. Krzemionka została usunięta, gdy próbki staną się hydrofobowe.
13. Po trawieniu, płukaniu i suszeniu próbek, sprawdzić je za pomocą mikroskopu optycznego. Upewnić się, że pożądane wzory zostały całkowicie wytrawione, a cała niepożądana krzemionka została usunięta. W razie potrzeby zwrócić próbki do BOE w celu dalszego trawienia. Należy uważać, aby nie przetrawić próbek, gdyż okrągłe wzory pod fotorezystem mogą zostać uszkodzone.
14. Po zakończeniu trawienia BOE dokładnie wypłukać próbki w wodzie dejonizowanej i osuszyć strumieniem gazu. Jeśli próbki znajdują się na dużych fragmentach podłoży krzemowych, zaleca się również ich pocięcie (za pomocą piły do dicingu lub skrybania diamentowego) na mniejsze części z pojedynczymi rzędami kół z krzemionki. Pojedyncze rzędy kół są trawione szybciej i bardziej jednorodnie w etapie trawienia w XeF₂ (2.16). Pył krzemowy powstały podczas cięcia zostaje usunięty podczas czyszczenia w następnym kroku.
15. Usunąć fotorezyst, płucząc próbki acetonem, metanolem, izopropanolem i wodą dejonizowaną, a następnie osuszyć próbki strumieniem azotu i ogrzać na płycie grzejnej w temperaturze 120°C przez co najmniej 2 minuty.
16. Używając trawacza XeF₂, podtraвить krzem pod okrągłymi podkładkami z krzemionki, aby utworzyć mikrodyski krzemionkowe (Rysunek 2d-f). Ilość wytrawionego materiału powinna wynosić około 1/3 rozmiaru krzemionkowego koła, tak aby filar powstałego mikrodysku stanowił około 1/3-1/2 całkowitej średnicy dysku, co należy ustalić podczas inspekcji pod mikroskopem optycznym. Liczba impulsów XeF₂ oraz czas trwania każdego impulsu zależą od ilości krzemu w komorze i rodzaju zastosowanego trawacza XeF₂.
17. Po trawieniu w XeF₂ naświetlić próbki skupioną wiązką lasera CO₂ o mocy około 12 W przez ok. 3 sekundy lub do czasu utworzenia gładkiego toroidu (Rysunek 2g-i). W zależności od dokładnego rozmiaru dysku i stopnia podtrawienia w XeF₂, do utworzenia mikrotoroidu może być potrzebna nieco wyższa lub niższa intensywność oraz inny czas naświetlania. Ważne jest, aby środek wiązki lasera i środek mikrodysku były wyrównane, tak aby krzemionkowy mikrodysk utworzył gładki, okrągły mikrotoroid.

3. Reprezentatywne wyniki

Urządzenia w postaci mikrosfer i mikrotoroidów można obrazować zarówno za pomocą mikroskopii optycznej, jak i skaningowej mikroskopii elektronowej (Rysunek 1d, e oraz Rysunek 2h, i). Na wszystkich obrazach wyraźnie widoczna jest jednorodność powierzchni urządzenia.

Aby zweryfikować, czy opisane szczegółowo podejście pozwala na stworzenie urządzeń o ultrawysokim współczynniku Q, określono również współczynnik Q kilku urządzeń poprzez pomiar szerokości linii (Δλ) i obliczenie obciążonego współczynnika Q z prostego wzoru: Q=λ/Δλ=ωτ, gdzie λ=długość fali rezonansowej, ω=częstotliwość, a τ=czas życia fotonu. Reprezentatywne widma każdego urządzenia wykonanego zgodnie z wcześniej opisanymi procedurami^1,9 oraz wykres porównawczy kilku urządzeń przedstawiono na Rysunku 3. Współczynniki dobroci wszystkich urządzeń przekraczają 10 milionów, przy czym większość z nich znajduje się powyżej 100 milionów.

Widmo mikrosfery wykazywało pojedynczy rezonans, co wskazuje, że światło sprzęgało się z modami optycznymi propagującymi się albo zgodnie, albo przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Jednak widmo toroidu wykazało rozszczepienie rezonansu, co oznacza, że światło sprzęgało się jednocześnie z oboma modami – zgodnie i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Zjawisko to występuje w przypadku niewielkiej niedoskonałości w miejscu sprzężenia. Poprzez dopasowanie widma do funkcji podwójnego Lorentza można wyznaczyć dobroć Q dla obu modów. Zjawisko rozszczepienia rezonansu może wystąpić zarówno w rezonatorach sferycznych, jak i toroidalnych, lecz częściej obserwuje się je w toroidach, ponieważ są one bardziej podatne na niedoskonałości i posiadają mniej modów optycznych w porównaniu do sfer.

Rycina 1. Schemat procesu wytwarzania wnęki mikrosferycznej. a) Wizualizacja i b) mikrofotografia optyczna oczyszczonego i przeciętego włókna optycznego. c) Wizualizacja, d) mikrofotografia optyczna i e) skaningowa mikrofotografia elektronowa rezonatora mikrosferycznego.

Rycina 2. Schemat procesu wytwarzania mikrotoroidalnego rezonatora. a) Wizualizacja, b) optyczna mikrofotografia z góry oraz c) skaningowa mikrofotografia elektronowa z widoku bocznego okrągłej podkładki tlenkowej, zdefiniowanej poprzez fotolitografię i trawienie w BOE. Zwróć uwagę na lekki kształt klina tlenku utworzony przez BOE. d) Wizualizacja, e) optyczna mikrofotografia z góry oraz f) skaningowa mikrofotografia elektronowa z widoku bocznego podkładki tlenkowej po etapie trawienia w XeF₂. Zauważ, że dysk tlenkowy zachowuje klinowaty obwód. g) Wizualizacja, h) optyczna mikrofotografia z góry oraz i) skaningowa mikrofotografia elektronowa z widoku bocznego mikrotoroidalnego rezonatora.

Rysunek 3. Reprezentatywne widma dobroci a) mikro sfery i b) mikro toroidu jako wnęk rezonansowych, wyznaczone metodą pomiaru szerokości linii. W urządzeniach o bardzo wysokiej dobroci Q można zaobserwować rozszczepienie modów lub podwójny pik, w którym światło odbija się od niewielkiej wady i krąży zarówno zgodnie, jak i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. c) Wykres porównawczy przedstawiający wartości dobroci Q dla kilku mikro sfer i mikro toroidów jako wnęk rezonansowych. Kliknij tutaj, aby powiększyć rysunek.

Rysunek 4. Schemat układu do przetapiania laserem CO₂. Wiązka lasera CO₂ (ciągła niebieska linia) jest odbijana, a następnie ogniskowana na próbce. Przechodzi ona przez łącznik wiązek 10.6 μm / 633 nm, który przepuszcza promieniowanie 10.6 μm i odbija promieniowanie 633 nm. Kolumna optyczna obrazuje odbicie z próbki od łącznika wiązek; dlatego obraz ma nieco czerwony odcień. Lista niezbędnych elementów do tego układu znajduje się w Tabeli 4.

Rysunek 5. Nieprawidłowo przetopione a) mikrosferyczne i b) mikrotoroidalne wnęki rezonansowe. Z powodu nieprawidłowego rozmieszczenia w wiązce urządzenie jest zdeformowane. c) W wyniku zastosowania wadliwej fotomaski lub błędnej litografii toroid ma kształt półksiężyca.

Dyskusja

Podobnie jak w przypadku każdej struktury optycznej, utrzymanie czystości na każdym etapie procesu wytwarzania ma krytyczne znaczenie. Ponieważ istnieje wiele podręczników poświęconych litografii i technikom wytwarzania, poniższe sugestie nie mają na celu wyczerpania tematu, lecz podkreślenie kilku najczęstszych problemów, z którymi mierzyli się badacze.^19-20

Ponieważ jednorodność obwodu mikrotoroidu zależy od jednorodności początkowego dysku, bardzo ważne jest wytworzenie dysków o ...

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Nacinacz do światłowodów	Newport	F-RFS	Opcjonalnie
Światłowód optyczny	Newport	F-SMF-28	Można użyć każdego rodzaju światłowodu optycznego.
Zdzierak powłoki światłowodu	Newport	F-STR-175	Można również użyć ściągaczy izolacji
Etanol	Dowolny dostawca	Czystość klasy rozpuszczalnika	Zamiennikami są metanol lub izopropanol
Tabela 1. Materiały do wytwarzania mikrosfer.
Wafle krzemowe z 2μm termicznie hodowaną krzemionką	WRS Materials	n/a	Używamy krzemu własnościowego8, <100>, średnica 4"
HMDS (heksametylodisilazan)	Aldrich	440191
Fotorezyst	Shipley	S1813
Wywoływacz	Shipley	MF-321
Buforowany HF - ulepszony	Transene	n/a	Ulepszony buforowany HF zapewnia gładsze trawienie i lepszą jakość niż zwykły B– lub HF
Aceton, metanol, izopropanol	Dowolny dostawca	Czystość 99,8%
Tabela 2. Materiały do wytwarzania mikrotoroidów.
Spin-coater	Solitec	5110-ND	Można użyć dowolnego spin-coatera.
Szyldownik (Aligner)	Suss Microtec	MJB 3	Można użyć dowolnego szyldownika.
Urządzenie do trawienia XeF2	Advanced Communication Devices, Inc.	#ADCETCH2007
Tabela 3. Urządzenia do wytwarzania mikrotoroidów.
Laser CO2	Synrad	Series 48
Stół 3-osiowy	OptoSigma	120-0770	Dostępny również u innych dostawców.
Reflektor Si (średnica 1")	II-VI	308325	Dostępny również u innych dostawców.
Kinematyczny uchwyt przegubowy (do reflektora Si)	Thor Labs	KX1G	Dostępny również u innych dostawców.
Kombiner wiązki (średnica 1")	Meller Optics	L19100008-B0	Dostępny również u innych dostawców.
Soczewka o ogniskowej 4" (średnica 1")	Meller Optics lub II-VI		Dostępna również u innych dostawców
Różne słupki i uchwyty soczewek	Thor Labs, Newport, Edmund Optics lub Optosigma
System wizyjny Zoom 6000	Navitar	n/a	Wymaga standardowej kamery USB i komputera do obrazowania w czasie rzeczywistym. Produkt sprzedawany jako zestaw.
Ostroik dla systemu Zoom 6000	Edmund Optics	54-792	Dostępny również u innych dostawców.
Pozycjonery osi X-Z dla Zoom 6000	Parker Daedal	CR4457, CR4452, 4499	CR4457 to oś X, CR4452 to oś Z, 4499 to uchwyt montażowy.
Tabela 4. Konfiguracja przetapiania laserowego CO2.