2025-04-03 05:04:32
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。可以制造出采用传统方法制造不出来的、非常复杂的制件,且无需剔除边角料,提高了材料的利用率。上海双光子3D打印无掩膜激光直写
Nanoscribe公司推出针对微光学元件(如微透镜、棱镜或复杂自由曲面光学器件)具有特殊性能的新型打印材料,IP-n162光刻胶。全新光敏树脂材料具有高折射率,高色散和低阿贝数的特性,这些特性对于3D微纳加工创新微光学元件设计尤为重要,尤其是在没有旋转对称性和复合三维光学系统的情况下。由于在红外区域吸收率不高,因此光敏树脂成为了红外微光学的优先,同时也是光通讯、量子技术和光子封装等需要低吸收损耗应用的相当好的选择。全新IP-n162光刻胶是为基于双光子聚合技术的3D打印量身定制的打印材料。高折射率材料可实现具有高精度形状精度的创新微光学设计,并将高精度微透镜和自由曲面3D微光学提升到一个新的高度。由于其光学特性,高折射率聚合物可促进许多运用突破性技术的各种应用,例如光电应用中,他们可以增加显示设备、相机或投影仪镜头的视觉特性。此外,这些材料在3D微纳加工技术应用下可制作更高阶更复杂更小尺寸的3D微光学元件。例如图示中可应用于微型成像系统,内窥镜和AR/VR3D感测的微透镜。上海双光子3D打印无掩膜激光直写越来越多的艺术家、设计师参与到3D打印技术的应用中。
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。
QuantumXshape是一款真正意义上的全能机型。基于双光子聚合技术,该激光直写系统不只是快速成型制作的特别好的机型,同时适用于基于晶圆上的任何亚微米精度的2.5D及3D形状的规模化生产。QuantumXshape在3D微纳加工领域非常出色的精度,比肩于Nanoscribe公司在表面结构应用上突破性的双光子灰度光刻(2GL®)。全新的QuantumXshape的高精度有赖于其高能力的体素调制比和超精细处理网格,从而实现亚体素的尺寸控制。此外,受益于双光子灰度光刻对体素的微调,该系统在表面微结构的制作上可达到超光滑,同时保持高精度的形状控制。特别常见的3D打印方法是增材制造。
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。作为全球头一台双光子灰度光刻激光直写系统,QuantumX可以打印出具有出色形状精度和光学质量表面的高精度微纳光学聚合物母版,可适用于批量生产的流水线工业程序,例如注塑,热压花和纳米压印等加工流程,从而拓展微纳加工工业领域的应用。2GL与这些批量生产流水线工业程序的结合得益于新技术的亚微米分辨率和灵活性的特点,同时缩短创新微纳光学器件(如衍射和折射光学器件)的整体制造时间。由于材料利用率高,减少了废料产生,使得制造过程更加环保和可持续。上海双光子3D打印无掩膜激光直写
Nanoscribe的技术本质上是用一种微型激光来3D打印三维结构。上海双光子3D打印无掩膜激光直写
Nanoscribe公司成立于2007年,总部位于德国卡尔斯鲁厄,秉持着卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的技术背景的德国卡尔蔡司公司的支持,经过十几年的不断研究和成长,已然成为微纳米生产的带领者,一直致力于推动诸如力学超材料,微纳机器人,再生医学工程,微光学等创新领域的研究和发展,并提供优化制程方案。如今,Nanoscribe客户遍布全球30个国家,超过1500名用户正在使用Nanoscribe3D打印系统。这些大学包含哈佛大学、加州理工学院、牛津大学、伦敦帝国理工学院和苏黎世联邦理工学院等等。为了拓展并加强中国及亚太地区的销售推广和售后服务范围,Nanoscribe于2017年底在上海成立了独资子公司-纳糯三维科技(上海)有限公司。自Nanoscribe进军中国市场以来,已有20多家出名大学和研究所成为了Nanoscribe用户,其中包括多所C9前列高校联盟成员,例如:北京大学,复旦大学,南京大学等等。上海双光子3D打印无掩膜激光直写