德国飞秒激光双光子聚合技术

时间:2024年12月02日 来源:

Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2提供世界上分辨率非常高的3D无掩模光刻技术,用于快速,精度非常高的微纳加工,可以轻松3D微纳光学制作。可以搭配不同的基板,包括玻璃,硅晶片,光子和微流控芯片等,也可以实现芯片和光纤上直接打印。我们的3D微纳加工技术可以满足您对于制作亚微米分辨率和毫米级尺寸的复杂微机械元件的要求。3D设计的多功能性对于制作复杂且响应迅速的高精度微型机械,传感器和执行器是至关重要的。基于双光子聚合原理的激光直写技术,可适用于您的任何新颖创意的快速原型制作;也适合科学家和工程师们在无需额外成本增加的前提下,实现不同参数的创新3D结构的制作。微米级增材制造能够突破传统微纳光学设计的上限,借助Nanoscribe双光子聚合技术的出色的性能,可以轻松实现球形,非球形,自由曲面或复杂3D微纳光学元件制作,并具备出色的光学质量表面和形状精度。


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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德国飞秒激光双光子聚合技术新型双光子聚合技术的操作原理是什么?

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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。

双光子聚合技术的应用前景:1. 快速3D打印:双光子聚合技术可以用于快速3D打印。通过这种技术,可以实现高精度、高分辨率的3D打印,从而制造出更加精细、复杂的结构。这使得3D打印技术可以应用于更多领域,包括航空航天、医疗等高精度制造领域。2. 光子晶体形成:双光子聚合技术可以用于光子晶体的制备。光子晶体是一种具有周期性折射率变化的介质,可以控制光的传播路径。利用双光子聚合技术,可以制造出具有复杂结构和高质量的光子晶体,为光学器件和光子芯片的制备提供新的途径。3. 高精度光子器件制造:双光子聚合技术可以用于高精度光子器件的制造。例如,利用这种技术可以制造出高精度的光学镜片、光纤等光子器件。这些器件在通讯、能源等领域具有广泛的应用前景。4. 生物医学领域应用:双光子聚合技术还可以应用于生物医学领域。例如,在生物组织工程中,可以利用这种技术制造出具有复杂结构和高度精确的生物材料。这些材料可以用于药物输送、组织修复等方面,为生物医学研究提供新的工具和思路。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。

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Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2双光子无掩模光刻系统的设计多功能性配合打印材料的多方面选择性,可以实现微机械元件的制作,例如用光敏聚合物,纳米颗粒复合物,或水凝胶打印的远程操控可移动微型机器人,并可以选择添加金属涂层。此外,微纳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机电系统(MEMS)。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特别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。


Photonic Professional GT2设备是将双光子聚合的极高精度技术特点与跨尺度的微观3D打印完美结合。德国飞秒激光双光子聚合技术

双光子聚合技术是实现微纳尺度3D打印特别有效的技术。德国飞秒激光双光子聚合技术

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。德国飞秒激光双光子聚合技术

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