山西飛秒激光雙光子聚合技術(shù)3D打印

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-08-11

科學(xué)家們基于Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)(2PP),發(fā)明了GRIN光學(xué)微納制造工藝。這種新的制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單一步操作即可同時(shí)控制幾何形狀和折射率來打印自由曲面光學(xué)元件。憑借這種全新的制造工藝,科學(xué)家們完成了令人印象深刻的展示制作,打印了世界上特別小的可聚焦可見光的龍勃透鏡(15μm直徑)。相似于人類眼睛晶狀體的梯度,這種球面晶狀體的折射率向中心逐漸增加,使其具有獨(dú)特的聚光特性。Nanoscribe的PhotonicProfessional打印系統(tǒng)可用于將不同折射率的龍勃透鏡和其他自由形狀的光學(xué)組件打印于微孔支架材料上(例如孔狀硅材及二氧化硅)。突出特點(diǎn)是不再像常規(guī)的雙光子聚合(2PP)那樣在基體表面進(jìn)行直寫,而是在孔型支架內(nèi)。通過調(diào)整直寫激光的曝光參數(shù)可以改變微孔支架內(nèi)材料的聚合量,從而影響打印材料的有效折射率。采用全新SCRIBE技術(shù)(通過激光束曝光控制的亞表面折射率)可以在保證亞微米級(jí)別的空間分辨率同時(shí),對(duì)折射率的調(diào)節(jié)范圍甚至超過0.3。雙光子聚合微納加工系統(tǒng)利用飛秒激光雙光子聚合技術(shù)可以深入透明材料內(nèi)部。山西飛秒激光雙光子聚合技術(shù)3D打印

山西飛秒激光雙光子聚合技術(shù)3D打印,雙光子聚合

為了進(jìn)一步提升技術(shù)先進(jìn)性,科研人員又在新材料研發(fā)的過程中發(fā)現(xiàn)了巨大的潛力。一方面,利用SCRIBE新技術(shù)的情況下,高折射率的光刻膠可進(jìn)一步拓展對(duì)打印結(jié)構(gòu)的光學(xué)性能的調(diào)節(jié)度。另一方面,低自發(fā)熒光的可打印材料非常適用于生物成像領(lǐng)域。Nanoscribe公司的IP系列光刻膠,例如具有高折射率的IP-n162和具有生物相容性和低自發(fā)熒光的IP-Visio已經(jīng)為接下來的研究提供了進(jìn)一步的可能。為了證明SCRIBE新技術(shù)的巨大潛力,科研人員打印了眾多令人矚目的光學(xué)組件,例如已經(jīng)提到的龍勃透鏡。此外科研人員還打印了消色差雙合透鏡(如圖示)。通過色散透鏡聚焦的光因波長(zhǎng)不同焦點(diǎn)位置也不盡相同。通過組合不同折射率的透鏡可幫助降低透鏡的色差。在給出的例子中,成像中的熒光強(qiáng)度和折射率高度相關(guān),同時(shí)將打印的雙透鏡中的每個(gè)單獨(dú)透鏡可視化。內(nèi)蒙古微納米雙光子聚合技術(shù)3D打印Photonic Professional GT2設(shè)備是將雙光子聚合的極高精度技術(shù)特點(diǎn)與跨尺度的微觀3D打印完美結(jié)合。

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光子集成電路(PhotonicIntegratedCircuit,PIC)與電子集成電路類似,但不同的是電子集成電路集成的是晶體管、電容器、電阻器等電子器件,而光子集成電路集成的是各種不同的光學(xué)器件或光電器件,比如激光器、電光調(diào)制器、光電探測(cè)器、光衰減器、光復(fù)用/解復(fù)用器以及光放大器等。集成光子學(xué)可較廣地應(yīng)用于各種領(lǐng)域,例如數(shù)據(jù)通訊,激光雷達(dá)系統(tǒng)的自動(dòng)駕駛技術(shù)和YL領(lǐng)域中的移動(dòng)感應(yīng)設(shè)備等。而光子集成電路這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),尤其是微型光子組件應(yīng)用,可以很大程度縮小復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的尺寸并降低成本。光子集成電路的關(guān)鍵技術(shù)還在于連接接口,例如光纖到芯片的連接,可以有效提高集成度和功能性。類似于這種接口的制造非常具有挑戰(zhàn)性,需要權(quán)衡對(duì)準(zhǔn)、效率和寬帶方面的種種要求。針對(duì)這些困難,科學(xué)家們提出了寬帶光纖耦合概念,并通過Nanoscribe的雙光子微納3D打印設(shè)備而制造的3D耦合器得以實(shí)現(xiàn)。

高精度的增材制造可打印出頂端的折射微納光學(xué)元件。得益于Nanoscribe雙光子灰度光刻技術(shù)所具有的設(shè)計(jì)自由度和光學(xué)質(zhì)量的特點(diǎn),您可以進(jìn)行幾乎任何形狀,包括球形,非球形或者自由曲面和混合的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。另外,Nanoscribe雙光子聚合技術(shù)所具有的高設(shè)計(jì)自由度,可以在各種預(yù)先構(gòu)圖的基板上實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)和混合折射衍射光學(xué)器件等3D微納加工制作。結(jié)合Nanoscribe公司的高精度定位系統(tǒng),可以按設(shè)計(jì)需要精確地集成復(fù)雜的微納結(jié)構(gòu)。由Nanoscribe研發(fā)的IP系列光刻膠是用于特別高分辨率微納3D打印的標(biāo)準(zhǔn)材料。所打印的亞微米級(jí)別分辨率器件具有特別高的形狀精度,屬于目前市場(chǎng)上易于操作的“負(fù)膠”。IP樹脂作為高效的打印材料,是Nanoscribe微納加工解決方案的基本組成部分之一。我們提供針對(duì)優(yōu)化不同光刻膠和應(yīng)用領(lǐng)域的高級(jí)配套軟件,從而簡(jiǎn)化3D打印工作流程并加快科研和工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)迭代周期,包括仿生表面,微光學(xué)元件,機(jī)械超材料和3D細(xì)胞支架等。Nanoscribe中國(guó)分公司-納糯三維帶您一起探討國(guó)內(nèi)在雙光子聚合技術(shù)領(lǐng)域的未來發(fā)展。

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QuantumXshape技術(shù)特點(diǎn)概要:快速原型制作,高精度,高設(shè)計(jì)自由度,簡(jiǎn)易明了的工程流程;工業(yè)驗(yàn)證的晶圓級(jí)批量生產(chǎn);200個(gè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的通宵產(chǎn)量;通用及專門使用的打印材料;兼容自主及第三方打印材料QuantumXshape是Nanoscribe推出的全新高精度3D打印系統(tǒng),用于快速原型制作和晶圓級(jí)批量生產(chǎn),以充分挖掘3D微納加工在科研和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的潛力。該系統(tǒng)是基于雙光子聚合技術(shù)(2PP)的專業(yè)激光直寫系統(tǒng),可為亞微米精度的2.5D和3D物體的微納加工提供極高的設(shè)計(jì)自由度。QuantumXshape可實(shí)現(xiàn)在6英寸的晶圓片上進(jìn)行高精度3D微納加工。這種效率的提升對(duì)于晶圓級(jí)批量生產(chǎn)尤其重要,這對(duì)于科研和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用有著重大意義。NanoScribe的雙光子聚合技術(shù)在光子學(xué)領(lǐng)域運(yùn)用特別廣。北京飛秒激光雙光子聚合

雙光子聚合到底是什么技術(shù)?有什么特點(diǎn)?運(yùn)用在哪些領(lǐng)域?山西飛秒激光雙光子聚合技術(shù)3D打印

作為微納加工和3D打印領(lǐng)域的帶領(lǐng)者,Nanoscribe一直致力于推動(dòng)各個(gè)科研領(lǐng)域,諸如力學(xué)超材料,微納機(jī)器人,再生醫(yī)學(xué)工程,微光學(xué)等創(chuàng)新領(lǐng)域的研究和發(fā)展,并提供優(yōu)化制程方案。2017年在上海成立的中國(guó)子公司納糯三維科技(上海)有限公司更是加強(qiáng)了全球銷售活動(dòng),并完善了亞太地區(qū)客戶服務(wù)范圍。此次推出的中文版官網(wǎng)在視覺效果上更清晰,結(jié)構(gòu)分類上更明確。首頁導(dǎo)航欄包括了產(chǎn)品信息,產(chǎn)品應(yīng)用數(shù)據(jù)庫,公司資訊和技術(shù)支持幾大專欄。比較大化滿足用戶對(duì)信息的了解和需求。Nanoscribe中國(guó)子公司總經(jīng)理崔博士表示:“中文網(wǎng)站的發(fā)布是件值得令人高興的事情,我們希望新的中文網(wǎng)站能讓我們的中國(guó)客戶無需顧慮語言障礙,更全方面深入得了解我們的產(chǎn)品以及在科研和工業(yè)方面的應(yīng)用。”山西飛秒激光雙光子聚合技術(shù)3D打印