Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2使用双光子聚合(2PP)来产生几乎任何3D形状:晶格、木堆型结构、自由设计的图案、顺滑的轮廓、锐利的边缘、表面的和内置倒扣以及桥接结构。PhotonicProfessionalGT2结合了设计的灵活性和操控的简洁性,以及比较广的材料-基板选择。因此,它是一个理想的科学仪器和工业快速成型设备,适用于多用户共享平台和研究实验室。Nanoscribe的3D无掩模光刻机目前已经分布在30多个国家的前沿研究中,超过1,000个开创性科学研究项目是这项技术强大的设计和制造能力的特别好证明。Nanoscribe公司的PhotonicProfessionalGT2系统把双光子聚合技术融入强大了3D打印工作流程,实现了各种不同的打印方案。双光子聚合技术用于3D微纳结构的增材制造,可以通过激光直写而避免使用昂贵的掩模版和复杂的光刻步骤来创建3D和2.5D微结构制作。PhotonicProfessionalGT2系统可以实现精度上限的3D打印,突破了微纳米制造的限制。该打印系统的易用性和灵活性的特点配以比较广的打印材料选择使其成为理想的实验研究仪器和多用户设施。
双光子聚合技术是近年发展起来的在利用光的原理上不同于普通光聚合和光交联的一种新型的光聚合技术。2PP双光子聚合三维微纳米加工系统
双光子聚合技术是一种高精度、高效率的微纳加工技术,具有以下优势特点:高精度和高分辨率:双光子聚合技术可以实现亚微米甚至纳米级的分辨率,使得制造出的微纳结构更加精细。这是因为它利用双光子吸收过程,将激光束聚焦到非常小的体积内,从而实现了高精度的加工。三维加工能力:由于双光子聚合技术可以在聚合物体积内部进行光刻,因此可以实现复杂的三维结构制造,如微型光学元件、微流体芯片等。这一特点使得它在微纳制造领域具有广泛的应用前景。无需光掩膜:传统的光刻技术需要使用光掩膜进行图案转移,而双光子聚合技术可以直接通过计算机控制激光束的位置和强度来实现图案的制造,无需光掩膜。这不仅降低了制造成本,还缩短了制造周期。材料多样性:双光子聚合技术可以使用各种不同类型的光敏树脂作为加工材料,从而可以制造出各种不同性质和功能的微纳结构。这为微纳制造提供了更多的选择和灵活性。高效加工速度:双光子聚合技术具有较高的加工速度,可以在短时间内制造出复杂的三维结构。这使得它在工业生产中具有较高的效率和竞争力。易于控制和修改:双光子聚合的加工环境和参数易于控制,可以轻松修改得到所需的结构。 河北TPP双光子聚合微纳加工系统双光子聚合技术可用于3D微纳结构的增材制造。
在当前科技快速发展的时代,各种新技术层出不穷。其中,双光子聚合技术以其独特的优势和应用前景,正在引起越来越多的关注。双光子聚合是物质在发生双光子吸收后所引发的光聚合过程,它有着更多的应用前景,包括快速3D打印、光子晶体形成、高精度光子器件制造等领域。双光子聚合技术的优势:1. 高精度和高分辨率:双光子聚合技术采用光子作为加工单位,具有超高的精度和分辨率。与传统的加工技术相比,双光子聚合技术可以制造出更加精细、复杂的结构,从而实现更高级别的光学器件和制造工艺。2. 快速和高效:双光子聚合技术可以在短时间内完成大量材料的加工和制备。由于其高精度和高分辨率的特点,使得制造过程更加快速和高效。这不仅缩短了产品的研发周期,还能满足工业化大规模生产的需求。3. 高度灵活性和可扩展性:双光子聚合技术具有高度灵活性和可扩展性,可以在不同材料和表面上应用。这种技术不仅可以用于玻璃、塑料等常见材料的加工,还可以应用于半导体、生物医学等领域。这意味着双光子聚合技术的应用领域非常多,可以为不同行业提供定制化的解决方案。
Nanoscribe称,QuantumX是世界上**基于双光子灰度光刻技术(two-photongrayscalelithography,2GL)的工业系统,目前该技术正在申请专利。2GL将灰度光刻技术与Nanoscribe的双光子聚合技术相结合,可生产折射和衍射微光学以及聚合物母版的原型。多层衍射光学元件(diffractiveopticalelement,DOE)可以通过在扫描平面内调制激光功率来完成,从而减少多层微制造所需的打印时间。Nanoscribe表示,折射微光学也受益于2GL工艺的加工能力,可制作单个光学元件、填充因子高达100%的阵列,以及可以在直接和无掩模工艺中实现各种形状,如球面和非球面透镜。QuantumX的软件能实时控制和监控打印作业,并通过交互式触摸屏控制面板进行操作。为了更好地管理和安排用户的项目,打印队列支持连续执行一系列打印作业。该软件有程序向导,可在一开始就指导设计师和工程师完成打印作业,并能够接受任意光学设计的灰度图像。双光子聚合技术在3D精密加工上具有很大的潜力。
对准双光子光刻技术(A2PL®)是Nanoscribe基于双光子聚合(2PP)的一种新型专利纳米微纳制造技术。该技术可以将打印的结构自动对准到光纤和光子芯片上,例如用于光子封装中的光学互连。同时高精度检测系统还可以识别基准点或拓扑基底特征,确保对3D打印进行高度精确的对准。Nanoscribe对准双光可光刻技术搭配nanoPrintX,一种基于场景图概念的软件工具,可用于定义对准3D打印的打印项目。树状数据结构提供了所有与打印相关的对象和操作的分层组织,用于定义何时、何地、以及如何进行打印。在nanoPrintX中可以定义单个对准标记以及基板特征,例如芯片边缘和光纤表面。使用QuantumXalign系统的共焦单元或光纤照明单元,可以识别这些特定的基板标记,并将其与在nanoPrintX中定义的数字模型进行匹配。对准双光子光刻技术和nanoPrintX软件是QuantumXalign系统的标配。事实上,双光子聚合加工是在2001年开始真正应用在微纳制造领域的。纳米双光子聚合3D光刻
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事实上,双光子聚合加工是在2001年开始真正应用在微纳制造领域的,其先驱者是东京大阪大学的Kawata教授以及孙洪波教授。当时这个实验室在nature上发表的一篇工作,也就是传说中的纳米牛引起了极大的轰动:《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices:Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是,这篇文献中还进行了另外一个更厉害的工作,这两位教授做出了当时世界上特别小的弹簧振子,其加工分辨率达到了120nm,超越了衍射极限,同时还没有使用诸如近场加工之类的不太通用的解决方案,而是单纯的利用了材料的性质2PP双光子聚合三维微纳米加工系统