卡尔斯鲁厄飞秒激光双光子聚合微纳加工系统

双光子聚合（2PP）是一种可实现比较高精度和完全设计自由度的增材制造方法。而作为同类比较好的3D微加工系统QuantumXshape具有下列优异性能：首先，在所有空间方向上低至100纳米的特征尺寸控制，适用于纳米和微米级打印；其次制作高达50毫米的目标结构，适用于中尺度打印。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比较好扫描速度，并以1MHz调制速率动态调整激光功率。QuantumXshape带有独特的自动界面查找功能，可以以低至30纳米的精度检测基板表面。这种在比较高扫描速度下的纳米级精度体现，再加上自校准程序，可在特别短的时间内实现可靠和准确的打印，为3D微纳加工树立了新榜样。这些优异的性能使QuantumXshape成为快速原型制作和应用于微纳光学、微流体、材料表面工程、MEMS等其他领域中晶圆级规模生产的理想工具。Nanoscribe中国分公司-纳糯三维邀您一起探讨国内在双光子聚合技术领域的进展。卡尔斯鲁厄飞秒激光双光子聚合微纳加工系统

Nanoscribe的PhotonicProfessional设备可用于将不同折射率的龙勃透镜和其他自由形状的光学组件打印于微孔支架材料上（例如孔状硅材及二氧化硅）。突出特点是不再像常规的双光子聚合（2PP）那样在基体表面进行直写，而是在孔型支架内。通过调整直写激光的曝光参数可以改变微孔支架内材料的聚合量，从而影响打印材料的有效折射率。采用全新SCRIBE技术（通过激光束曝光控制的亚表面折射率）可以在保证亚微米级别的空间分辨率同时，对折射率的调节范围甚至超过0.3。为了证明SCRIBE新技术的巨大潜力，科研人员打印了众多令人瞩目的光学组件，例如已经提到的龙勃透镜。此外科研人员还打印了消色差双合透镜（如图示）。通过色散透镜聚焦的光因波长不同焦点位置也不尽相同。通过组合不同折射率的透镜可帮助降低透镜的色差。在给出的例子中，成像中的荧光强度和折射率高度相关，同时将打印的双透镜中的每个单独透镜可视化。卡尔斯鲁厄飞秒激光双光子聚合微纳加工系统Nanoscribe中国分公司-纳糯三维带您一起探讨国内在双光子聚合技术领域的未来发展。

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。布鲁塞尔自由大学的光子学研究小组（B-PHOT）的科学家们正在通过使用Nanoscribe双光子聚合技术（2PP）将光波导漏斗3D打印到光纤末端上来攻克将具有不同模场几何形状的两个元件之间的光束进行高效和稳健耦合这个难题。这些锥形光束漏斗可调整SMF的模式场，以匹配光子芯片上光波导模式场。Nanoscribe的2PP技术将可调整模场的锥形体作为阶跃折射率光波导光束。

Nanoscribe首届线上用户大会于九月顺利召开，在微流控研究中，通常在针对微流控器件和芯片的快速成型制作中会结合不同制造方法。亚琛工业大学（RWTHUniversityofAachen）和不来梅大学（UniversityofBremen）的研究小组提出将三维结构的芯片结构打印到预制微纳通道中。生命科学研究的驱动力是三维打印模拟人类细胞形状和大小的支架，以推动细胞培养和组织工程学。丹麦技术大学(DTU)和德国于利希研究中心的研究团队展示了他们的成就，并强调了光刻胶如IP-L780和Nanoscribe新型柔性打印材料IP-PDMS的重要性。在微纳光学和光子学研究中，布鲁塞尔自由大学的研究人员提出了用于光纤到光纤和光纤到芯片连接的锥形光纤和低损耗波导等解决方案。阿卜杜拉国王科技大学的研究团队3D打印了一个超小型单纤光镊，以实现集成微纳光学系统。连接处理是光子集成研究的挑战。正如明斯特大学（WWU）研究人员所示，Nanoscribe微纳加工技术正在驱动研究用于集成纳米多孔电路的混合接口方法。麻省理工学院（MIT）的科学家们正在使用Nanoscribe的2PP技术制造用于高密度集成光子学的光学自由形式耦合器。双光子聚合的特点和用途你了解吗？如需了解请咨询Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技（上海）有限公司。

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。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。卡尔斯鲁厄飞秒激光双光子聚合微纳加工系统

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。卡尔斯鲁厄飞秒激光双光子聚合微纳加工系统

多年来，Nanoscribe在微观和纳米领域一直非常出色，并且参与了很多3D打印的项目，包括等离子体技术、微光学等工业微加工相关项目。如今，Nanoscribe正在与美因兹大学和帕德博恩大学在内的其他行业带领机构一起开发频率和功率稳定的小型二极管激光器。该团队的项目为期三年，名为Miliquant，由德国联邦教育和研究部（简称BMBF）提供资助。他们的研发成果——3D打印光源组件，将用于量子技术创新，并可以应用在医疗诊断、自动驾驶和细胞红外显微镜成像之中。研发团队将开展多项实验，开发工业传感器和成像系统，这就需要复杂的研发工作，还需要开发可靠的组件，以及组装和制造的新方法。卡尔斯鲁厄飞秒激光双光子聚合微纳加工系统

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