山西飛秒激光雙光子聚合技術(shù)3D打印

來源: 發(fā)布時間: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)實現(xiàn)了簡單一步操作即可同時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)。突出特點是不再像常規(guī)的雙光子聚合(2PP)那樣在基體表面進行直寫,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別的空間分辨率同時,對折射率的調(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

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為了進一步提升技術(shù)先進性,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一步拓展對打印結(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不同焦點位置也不盡相同。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,成像中的熒光強度和折射率高度相關(guān),同時將打印的雙透鏡中的每個單獨透鏡可視化。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,激光雷達系統(tǒng)的自動駕駛技術(shù)和YL領(lǐng)域中的移動感應(yīng)設(shè)備等。而光子集成電路這項關(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)衡對準(zhǔn)、效率和寬帶方面的種種要求。針對這些困難,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)計自由度和光學(xué)質(zhì)量的特點,您可以進行幾乎任何形狀,包括球形,非球形或者自由曲面和混合的創(chuàng)新設(shè)計。另外,Nanoscribe雙光子聚合技術(shù)所具有的高設(shè)計自由度,可以在各種預(yù)先構(gòu)圖的基板上實現(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。所打印的亞微米級別分辨率器件具有特別高的形狀精度,屬于目前市場上易于操作的“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。我們提供針對優(yōu)化不同光刻膠和應(yīng)用領(lǐng)域的高級配套軟件,從而簡化3D打印工作流程并加快科研和工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計迭代周期,包括仿生表面,微光學(xué)元件,機械超材料和3D細胞支架等。Nanoscribe中國分公司-納糯三維帶您一起探討國內(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)特點概要:快速原型制作,高精度,高設(shè)計自由度,簡易明了的工程流程;工業(yè)驗證的晶圓級批量生產(chǎn);200個標(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)計自由度。QuantumXshape可實現(xiàn)在6英寸的晶圓片上進行高精度3D微納加工。這種效率的提升對于晶圓級批量生產(chǎn)尤其重要,這對于科研和工業(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?運用在哪些領(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一直致力于推動各個科研領(lǐng)域,諸如力學(xué)超材料,微納機器人,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子公司納糯三維科技(上海)有限公司更是加強了全球銷售活動,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信息的了解和需求。Nanoscribe中國子公司總經(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?!鄙轿黠w秒激光雙光子聚合技術(shù)3D打印