科學(xué)家們基于Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)(2PP),發(fā)明了GRIN光學(xué)微納制造工藝。這種新的制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單一步操作即可同時(shí)控制幾何形狀和折射率來(lái)打印自由曲面光學(xué)元件。憑借這種全新的制造工藝,科學(xué)家們完成了令人印象深刻的展示制作,打印了世界上特別小的可聚焦可見光的龍勃透鏡(15μm直徑)。相似于人類眼睛晶狀體的梯度,這種球面晶狀體的折射率向中心逐漸增加,使其具有獨(dú)特的聚光特性。Nanoscribe的PhotonicProfessional打印系統(tǒng)可用于將不同折射率的龍勃透鏡和其他自由形狀的光學(xué)組件打印于微孔支架材料上(例如孔狀硅材及二氧化硅)。突出特點(diǎn)是不再像常規(guī)的雙光子聚合(2PP)那樣在基體表面進(jìn)行直寫,而是在孔型支架內(nèi)。Nanoscribe中國(guó)分公司-納糯三維科技(上海)有限公司邀您一起探討Nanoscribe的雙光子聚合微納3D打印技術(shù)。江蘇TPP雙光子聚合三維光刻

對(duì)準(zhǔn)雙光子光刻技術(shù)(A2PL®)是Nanoscribe基于雙光子聚合(2PP)的一種新型專利納米微納制造技術(shù)。該技術(shù)可以將打印的結(jié)構(gòu)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)到光纖和光子芯片上,例如用于光子封裝中的光學(xué)互連。同時(shí)高精度檢測(cè)系統(tǒng)還可以識(shí)別基準(zhǔn)點(diǎn)或拓?fù)浠滋卣?,確保對(duì)3D打印進(jìn)行高度精確的對(duì)準(zhǔn)。Nanoscribe對(duì)準(zhǔn)雙光可光刻技術(shù)搭配nanoPrintX,一種基于場(chǎng)景圖概念的軟件工具,可用于定義對(duì)準(zhǔn)3D打印的打印項(xiàng)目。樹狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供了所有與打印相關(guān)的對(duì)象和操作的分層組織,用于定義何時(shí)、何地、以及如何進(jìn)行打印。在nanoPrintX中可以定義單個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記以及基板特征,例如芯片邊緣和光纖表面。使用QuantumXalign系統(tǒng)的共焦單元或光纖照明單元,可以識(shí)別這些特定的基板標(biāo)記,并將其與在nanoPrintX中定義的數(shù)字模型進(jìn)行匹配。對(duì)準(zhǔn)雙光子光刻技術(shù)和nanoPrintX軟件是QuantumXalign系統(tǒng)的標(biāo)配。天津微納米雙光子聚合技術(shù)Quantum Xshape系統(tǒng)可打印100nm級(jí)結(jié)構(gòu),表面粗糙度低于5nm,兼具精度與效率。

事實(shí)上,雙光子聚合加工是在2001年開始真正應(yīng)用在微納制造領(lǐng)域的,其先驅(qū)者是東京大阪大學(xué)的Kawata教授以及孫洪波教授。當(dāng)時(shí)這個(gè)實(shí)驗(yàn)室在nature上發(fā)表的一篇工作,也就是傳說(shuō)中的納米牛引起了極大的轟動(dòng):《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices:Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是,這篇文獻(xiàn)中還進(jìn)行了另外一個(gè)更厲害的工作,這兩位教授做出了當(dāng)時(shí)世界上特別小的彈簧振子,其加工分辨率達(dá)到了120nm,超越了衍射極限,同時(shí)還沒有使用諸如近場(chǎng)加工之類的解決方案,而是單純的利用了材料的性質(zhì)。來(lái)自不來(lái)梅大學(xué)微型傳感器、致動(dòng)器和系統(tǒng)(IMSAS)研究所的科學(xué)家們發(fā)明了一種全新的微流道混合方式,使用Nanoscribe公司的3D打印系統(tǒng),利用雙光子聚合原理(2PP)結(jié)合光刻技術(shù),將自由形式3D微流控混合元件集成到預(yù)制的晶圓級(jí)二維微流道中
QuantumXshape作為理想的快速成型制作工具,可實(shí)現(xiàn)通過(guò)簡(jiǎn)單工作流程進(jìn)行高精度和高設(shè)計(jì)自由度的制作。作為2019年推出的頭一臺(tái)雙光子灰度光刻(2GL®)系統(tǒng)QuantumX的同系列產(chǎn)品,QuantumXshape提升了3D微納加工能力,即完美平衡精度和速度以實(shí)現(xiàn)高精度增材制造,以達(dá)到高水平的生產(chǎn)力和打印質(zhì)量??偠灾I(yè)級(jí)QuantumX打印系統(tǒng)系列提供了從納米到中觀尺寸結(jié)構(gòu)的非常先進(jìn)的微制造工藝,適用于晶圓級(jí)批量加工。高速3D微納加工系統(tǒng)QuantumXshape可實(shí)現(xiàn)出色形狀精度和高精度制作。這種高質(zhì)量的打印效果是結(jié)合了特別先進(jìn)的振鏡系統(tǒng)和智能電子系統(tǒng)控制單元的結(jié)果,同時(shí)還離不開工業(yè)級(jí)飛秒脈沖激光器以及平穩(wěn)堅(jiān)固的花崗巖操作平臺(tái)。QuantumXshape具有先進(jìn)的激光焦點(diǎn)軌跡控制,可操控振鏡加速和減速至特別快的掃描速度,并以1MHz調(diào)制速率動(dòng)態(tài)調(diào)整激光功率。歡迎咨詢依托雙光子灰度光刻技術(shù),能一步制成高精度衍射光學(xué)元件等復(fù)雜器件。

雙光子聚合技術(shù)(2PP)是一種“納米光學(xué)”3D打印方法,類似于光固化快速成型技術(shù),未來(lái)學(xué)家ChristopherBarnatt認(rèn)為這種技術(shù)未來(lái)可能會(huì)成為主流3D打印形式。國(guó)際上,維也納科技大學(xué)的科學(xué)家們一致致力于提高感光性樹脂性能和成像技術(shù)。而英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院還通過(guò)德國(guó)的Nanoscribe設(shè)備打印出只有100微米長(zhǎng)的中國(guó)長(zhǎng)城模型贈(zèng)送給我們國(guó)家。NanoScribe這樣的雙光子聚合技術(shù)潛在的應(yīng)用范圍和影響力是很特殊的。其應(yīng)用領(lǐng)域包括:光子學(xué)(Photonics):光子晶體、超穎材料、激光分布回饋術(shù)(DFBLasers)光子共振環(huán)、繞射光學(xué)微光子學(xué)(MicroOptics):微光學(xué)器件、整合型光學(xué)微流道技術(shù)(MicroFluidics):生醫(yī)芯片系統(tǒng)、物質(zhì)研究開發(fā)與分析、三維基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與微流道通路生命科學(xué)(LifeSciences):細(xì)胞外數(shù)組結(jié)構(gòu)、干細(xì)胞分離術(shù)、細(xì)胞成長(zhǎng)研究、細(xì)胞遷移研究、組織工程納米與微米工藝(Nano-andMicrotechnology):超細(xì)分辨率光學(xué)掩膜、壁虎與蓮花效應(yīng)分析Nanoscribe中國(guó)分公司-納糯三維科技(上海)有限公司為您揭秘什么是雙光子聚合微納加工系統(tǒng)。廣東TPP雙光子聚合三維光刻
Nanoscribe雙光子聚合技術(shù)具有高設(shè)計(jì)自由度和高精度。江蘇TPP雙光子聚合三維光刻
Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2雙光子無(wú)掩模光刻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多功能性配合打印材料的多方面選擇性,可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)械元件的制作,例如用光敏聚合物,納米顆粒復(fù)合物,或水凝膠打印的遠(yuǎn)程操控可移動(dòng)微型機(jī)器人,并可以選擇添加金屬涂層。此外,微納米器件也可以直接打印在不同的基材上,甚至可以直接打印于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)。雙光子灰度光刻技術(shù)可以一步實(shí)現(xiàn)真正具有出色形狀精度的多級(jí)衍射光學(xué)元件(DOE),并且滿足DOE納米結(jié)構(gòu)表面的橫向和縱向分辨率達(dá)到亞微米量級(jí)。由于需要多次光刻,刻蝕和對(duì)準(zhǔn)工藝,衍射光學(xué)元件(DOE)的傳統(tǒng)制造耗時(shí)長(zhǎng)且成本高。江蘇TPP雙光子聚合三維光刻