广东超高精度双光子聚合3D光刻

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。双光子吸收是指物质的一个分子同时吸收两个光子的过程，只能在强激光作用下发生，是一种强激光下光与物质相互作用的现象，属于三阶非线性效应的一种。双光子吸收的发生主要在脉冲激光所产生的特别强激光的焦点处，光路上其他地方的激光强度不足以产生双光子吸收，而由于所用光波长较长，能量较低，相应的单光子过程不能发生，因此，双光子过程具有良好的空间选择性。双光子聚合利用了双光子吸收过程对材料穿透性好、空间选择性高的特点，在三维微加工、高密度光储存及生物医疗领域有着巨大的应用前景，近年来已成为全球高新技术领域的一大研究热点。双光子聚合技术是实现微纳尺度3D打印特别有效的技术。广东超高精度双光子聚合3D光刻

来自德国亚琛工业大学以及莱布尼兹材料研究所科学家们使用Nanoscribe的3D双光子无掩模光刻系统以一种全新的方式制作带有嵌入式3D微流控器件的2D微型通道，该器件的非常重要部件是模拟蜘蛛喷丝头的复杂喷嘴设计。科学家们运用Nanoscribe的双光子聚合技术（2PP）打印微型通道的聚合物母版，并结合软光刻技术做后续复制工作。随后，在密闭的微流道中通过芯片内3D微纳加工技术直接制作复杂结构喷丝头。这种集成复杂3D结构于传统平面微流控芯片的全新方式为微纳加工制造打开了新的大门。斯图加特大学和阿德莱德大学的研究人员联手澳大利亚医学研究中心，共同合作研发了世界上特别小的3D打印微型内窥镜。该内窥镜所用到的微光学器件宽度只有125微米，可以用于直径小于半毫米的血管内进行内窥镜检查。而这个精密的微光学器件是通过使用德国Nanoscribe公司的双光子微纳3D打印设备制作的。微型内窥镜可以帮助检测人体动脉内的斑块、血栓和胆固醇晶体，因此对于医学检测极其重要，可以有助于减少中风和心脏病发作的风险。广东超高精度双光子聚合微纳加工系统双光子聚合技术（2PP）是一种“纳米光学”3D打印方法。

    双光子聚合技术(2PP)是一种“纳米光学”3D打印方法，类似于光固化快速成型技术，未来学家ChristopherBarnatt认为这种技术未来可能会成为主流3D打印形式。国际上，维也纳科技大学的科学家们一致致力于提高感光性树脂性能和成像技术。而英国帝国理工学院还通过德国的Nanoscribe设备打印出只有100微米长的中国长城模型赠送给我们国家。NanoScribe这样的双光子聚合技术潜在的应用范围和影响力是很特殊的。其应用领域包括：光子学(Photonics):光子晶体、超颖材料、激光分布回馈术(DFBLasers)光子共振环、绕射光学微光子学(MicroOptics):微光学器件、整合型光学微流道技术(MicroFluidics):生医芯片系统、物质研究开发与分析、三维基础结构与微流道通路生命科学(LifeSciences):细胞外数组结构、干细胞分离术、细胞成长研究、细胞迁移研究、组织工程纳米与微米工艺(Nano-andMicrotechnology):超细分辨率光学掩膜、壁虎与莲花效应分析。

QuantumXshape作为理想的快速成型制作工具，可实现通过简单工作流程进行高精度和高设计自由度的制作。作为2019年推出的头一台双光子灰度光刻(2GL®)系统QuantumX的同系列产品，QuantumXshape提升了3D微纳加工能力，即完美平衡精度和速度以实现高精度增材制造，以达到高水平的生产力和打印质量。总而言之，工业级QuantumX打印系统系列提供了从纳米到中观尺寸结构的非常先进的微制造工艺，适用于晶圆级批量加工。高速3D微纳加工系统QuantumXshape可实现出色形状精度和高精度制作。这种高质量的打印效果是结合了特别先进的振镜系统和智能电子系统控制单元的结果，同时还离不开工业级飞秒脉冲激光器以及平稳坚固的花岗岩操作平台。QuantumXshape具有先进的激光焦点轨迹控制，可操控振镜加速和减速至特别快的扫描速度，并以1MHz调制速率动态调整激光功率。双光子聚合微纳加工系统利用飞秒激光双光子聚合技术可以深入透明材料内部。

光学和光电组件的小型化对于实现数据通信和电信以及传感和成像的应用至关重要。通过传统的微纳3D打印来制作自由曲面透镜等其他新颖设计会有分辨率不足和光学质量表面不达标的缺陷，但是利用双光子聚合原理则可以完美解决这些问题。该技术不光可以用于在平面基板上打印微纳米部件，还可以直接在预先设计的图案和拓扑上精确地直接打印复杂结构，包括光子集成电路，光纤顶端和预制晶片等。Nanoscribe双光子聚合技术所具有的高设计自由度，可以在各种预先构图的基板上实现波导和混合折射衍射光学器件等3D微纳加工制作。结合Nanoscribe公司的高精度定位系统，可以按设计需要精确地集成复杂的微纳结构。Nanoscribe中国分公司-纳糯三维为您揭秘什么是飞秒激光双光子聚合纳米光刻。黑龙江新型双光子聚合三维微纳米加工系统

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Nanoscribe的QuantumX形状与其他一些利用2PP技术的打印机竞争，例如UpNano的NanoOne高分辨率微增材制造(μAM)解决方案；LithoProf3D，一种由另一家德国公司MultiphotonOptics制造的先进微型激光光刻3D打印机，以及Microlight3D基于2PP的交钥匙3D打印机Altraspin。作为市场上的新选择之一，QuantumXshape承诺采用“非常先进的微加工工艺”，可实现高精度增材制造，在其中可以比较好平衡精度和速度，以实现特别高水平的生产力和质量。Nanoscribe认为该打印机能够产生“非常出色的输出”，该打印机依赖于基于移动镜技术的振镜(Galvo)系统和基于坚固花岗岩的平台上的智能电子系统控制单元，并结合了行业-级脉冲飞秒激光器。QuantumXshape可以使用Nanoscribe专有的聚合物和二氧化硅材料打印3D微型部件，并且对第三方或定制材料开放。此外，它可以通过设备的集成触摸屏和远程访问软件nanoConnectX进行控制，允许远程控制连接打印机的打印作业，将实验室的准备时间减少到限度低值，并在共享系统时简化团队协作。广东超高精度双光子聚合3D光刻

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