湖北实验室Nanoscribe微光学

德国公司Nanoscribe是高精度增材制造技术的带领开发商，也是 BICO集团（前身为Cellin）的一部分，推出了一款新型高精度3D 打印机，用于制造微纳米级的精细结构。据该公司称，新的Quantum X 形状加入了该公司屡获殊荣的Quantum X产品线，其晶圆处理能力使“3D 微型零件的批量处理和小批量生产变得容易”。它有望显着提高生命科学、材料工程、微流体、微光学、微机械和微机电系统 (MEMS) 应用的精度、输出和可用性。基于双光子聚合(2PP)，一种提供比较高精度和完整设计自由度的增材制造方法和Nanoscribe专有的双光子灰度光刻(2GL)技术，Nanoscribe认为直接激光写入系统是微加工的比较好选择几乎任何2.5D或3D形状的结构，在面积达25cm²的区域上都具有亚微米级精度。Nanoscribe的联合创始人兼首席安全官(CSO)MichaelThiel表示，该公司正在通过其新机器为科学和工业用途的晶圆级高精度微制造设定新标准。“虽然QuantumX已经通过双光子灰度光刻技术推动了平面微光学器件的超快速制造，但我们希望QuantumX形状能够使基于双光子聚合的高精度3D打印成为非常出色的高效可靠工具用于研究实验室和工业中的快速原型制作和批量生产。”

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Nanoscribe独有的体素调谐技术2GL®可以在确保优越的打印质量的同时兼顾打印速度，实现自由曲面微光学元件通过3D打印精确对准到光纤或光子芯片的光学轴线上。NanoscribeQX平台打印系统配备光纤照明单元用于光纤芯检测，确保打印精细对准到光纤的光学轴线上。共焦检测模块用于3D基板拓扑构图，实现在芯片的表面和面上的精细打印对准。Nanoscribe灰度光刻3D打印技术3Dprintingby2GL®是市场上基于2PP原理微纳加工技术中打印速度**快的。其动态体素调整需要相对较少的打印层次，即可实现具有光学级别、光滑以及纳米结构表面打印结果。这意味着在满足苛刻的打印质量要求的同时，其打印速度远远超过任何当前可用的2PP三维打印系统。2GL®作为市场上快的增材制造技术，非常适用于3D纳米和微纳加工，在满足优越打印质量的前提下，其吞吐量相比任何当前双光子光刻系统都高出10到60倍。湖北实验室Nanoscribe微光学快速原型制作，咨询纳糯三维科技（上海）有限公司。

科学家们基于Nanoscribe的双光子聚合 技术(2PP) ，发明了GRIN 光学微纳制造工艺。这种新的制造技术实现了简单一步操作即可同时控制几何形状和折射率来打印自由曲面光学元件。凭借这种全新的制造工艺，科学家们完成了令人印象深刻的展示制作，打印了世界上特别小的可聚焦可见光的龙勃透镜（15 µm 直径）。相似于人类眼睛晶状体的梯度，这种球面晶状体的折射率向中心逐渐增加，使其具有独特的聚光特性。Nanoscribe的Photonic Professional打印系统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。

    传统3D打印难以实现对于复杂设计或曲线形状的高分辨率3D打印，必须切片并分为大量水平和垂直层。这会明显增加对于平滑、曲线或精细结构的打印时间。双光子聚合技术（2PP）则可以解决这个难题。Nanosribe于2019年推出的双光子灰度光刻技术（2GL®）可实现体素调节，从而明显减少打印层数。这是通过扫描过程中的快速激光调制来实现的。并且，这项技术已从原先适用于。Nanoscribe于2023年推出双光子灰度光刻3D打印技术3Dprintingby2GL®，该技术具备实现出色形状精度的优越打印品质，并将Nanoscribe的灰度技术拓展到三维层面。整个打印过程在保持高速扫描的同时实现实时动态调整激光功率。这使得聚合体素得到精确尺寸调整，以完美匹配任何3D形状的轮廓。在无需切片步骤，不产生形状失真的要求下，您将获得具有无瑕疵光学级表面的任意3D打印设计的真实完美形状。 通过Nanoscribe技术，我们可以实现微观世界的精密控制和制造。

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。

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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。由Nanoscribe研发的IP系列光刻胶是用于特别高分辨率微纳3D打印的标准材料。所打印的亚微米级别分辨率器件具有特别高的形状精度，属于目前市场上易于操作的“负胶”。IP树脂作为高效的打印材料，是Nanoscribe微纳加工解决方案的基本组成部分之一。我们提供针对优化不同光刻胶和应用领域的高级配套软件，从而简化3D打印工作流程并加快科研和工业领域的设计迭代周期，包括仿生表面，微光学元件，机械超材料和3D细胞支架等。湖北实验室Nanoscribe微光学