浙江高分辨率灰度光刻

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-08-24

微透鏡陣列對(duì)表面質(zhì)量和形貌要求比較高,因此對(duì)制備工藝提出了很?chē)?yán)格的要求。科研人員提出了許多方法來(lái)實(shí)現(xiàn)具有高表面質(zhì)量的微透鏡陣列的高效制備,比如針對(duì)柔性材料的熱壓印成型方法實(shí)現(xiàn)了大面積微透鏡陣列;利用灰度光刻工藝和轉(zhuǎn)印方法在柔性的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)襯底上實(shí)現(xiàn)了微透鏡陣列;利用光刻和熱回流方式實(shí)現(xiàn)了基于聚二甲基硅氧烷材料的微透鏡陣列等。上述方法可以實(shí)現(xiàn)具有較高表面質(zhì)量的微透鏡陣列,但通常需要使用復(fù)雜的工藝和步驟。此外,這些微透鏡基質(zhì)通常為軟質(zhì)材料,材料本身的機(jī)械抗性和耐酸堿的能力比較差。相對(duì)而言,透明硬脆材料例如石英、藍(lán)寶石等由于其極高的硬度和極強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性,在光學(xué)窗口、光學(xué)元件等方面的應(yīng)用更加廣。因此,如何制備具有高表面質(zhì)量的透明硬脆材料微透鏡陣列等微光學(xué)元件成為研究人員研究的焦點(diǎn)。微納3D打印和灰度光刻技術(shù)有什么區(qū)別?浙江高分辨率灰度光刻

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近年來(lái),利用雙光子聚合對(duì)聚合物類(lèi)傳統(tǒng)光刻膠的3D飛秒激光打印技術(shù)已日臻成熟,其高精度、高度可設(shè)計(jì)性和維度可控性已經(jīng)在平行技術(shù)中排名在前。與此同時(shí),如何更有效地將微納結(jié)構(gòu)功能化,也逐漸成為各種微納加工技術(shù)的研究重點(diǎn)。在現(xiàn)階段,對(duì)于3D飛秒激光打印技術(shù)而言,具體來(lái)說(shuō)就是利用其加工的高度可設(shè)計(jì)性來(lái)實(shí)現(xiàn)微納結(jié)構(gòu)的功能化和芯片化,并使這些結(jié)構(gòu)能夠更好地集成器件,從而達(dá)到理想的應(yīng)用目的。微凹透鏡陣列結(jié)構(gòu)是光學(xué)器件中的一種常見(jiàn)組件,具有較強(qiáng)的聚焦和成像能力。以往制備此類(lèi)結(jié)構(gòu)的方法有熱回流、灰度光刻、干法刻蝕和注射澆鑄等。受加工手段的限制,傳統(tǒng)的微透鏡陣列往往是在1個(gè)平板襯底上加工出一系列相同尺寸的凹透鏡結(jié)構(gòu),這樣的1組微透鏡陣列無(wú)法將1個(gè)平面物體聚焦至1個(gè)像平面上,會(huì)產(chǎn)生場(chǎng)曲。在商業(yè)生產(chǎn)中,為了消除場(chǎng)曲這種光學(xué)像差,只能在后續(xù)光路中引入場(chǎng)鏡組來(lái)進(jìn)行校正,從而增加了器件復(fù)雜度和成本。如果采用3D飛秒激光打印來(lái)加工微凹透鏡陣列即可通過(guò)設(shè)計(jì)一系列具有漸變深度的微凹透鏡單元直接消除場(chǎng)曲。廣東超高速灰度光刻三維微納米加工系統(tǒng)聚焦Nanoscribe中國(guó)分公司-納糯三維科技(上海)有限公司,給您講解灰度光刻技術(shù)。

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    Nanoscribe的Photonic Professional GT2雙光子無(wú)掩模光刻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多功能性配合打印材料的多方面選擇性,可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)械元件的制作,例如用光敏聚合物,納米顆粒復(fù)合物,或水凝膠打印的遠(yuǎn)程操控可移動(dòng)微型機(jī)器人,并可以選擇添加金屬涂層。此外,微納米器件也可以直接打印在不同的基材上,甚至可以直接打印于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)。雙光子灰度光刻技術(shù)可以一步實(shí)現(xiàn)真正具有出色形狀精度的多級(jí)衍射光學(xué)元件(DOE),并且滿足DOE納米結(jié)構(gòu)表面的橫向和縱向分辨率達(dá)到亞微米量級(jí)。由于需要多次光刻,刻蝕和對(duì)準(zhǔn)工藝,衍射光學(xué)元件(DOE)的傳統(tǒng)制造耗時(shí)長(zhǎng)且成本高。而利用增材制造即可簡(jiǎn)單一步實(shí)現(xiàn)多級(jí)衍射光學(xué)元件,可以直接作為原型使用,也可以作為批量生產(chǎn)母版工具。

Nanoscribe成立于2007年,憑借著爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)的技術(shù)背景和卡爾蔡司公司(CarlZeissAG)的支持,經(jīng)過(guò)十幾年的不斷研究和成長(zhǎng)成為了現(xiàn)在世界公認(rèn)的微納米加工技術(shù)和3D打印市場(chǎng)的帶領(lǐng)者,并于2017年在上海成立分公司-納糯三維科技(上海)有限公司。公司主要產(chǎn)品有基于雙光子聚合技術(shù)(Two-PhotonPolymerization)并擁有多項(xiàng)國(guó)際專項(xiàng)的雙光子微納3D打印系統(tǒng)PhotonicProfessionalGT2。全球頭一臺(tái)工業(yè)級(jí)雙光子灰度光刻(2GL®)微納打印設(shè)備QuantumX受到普遍關(guān)注并被眾多高學(xué)府和高科技單位所采用,例如哈佛大學(xué),牛津大學(xué)等出名的院校,華為公司等??蓱?yīng)用于微納機(jī)器人,再生醫(yī)學(xué)工程,微納光學(xué),力學(xué)超材料等不同領(lǐng)域。Nanoscribe中國(guó)分公司-納糯三維科技(上海)有限公司為您介紹雙光子灰度光刻微納打印系統(tǒng)。

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光子集成電路 (Photonic Integrated Circuit,PIC) 與電子集成電路類(lèi)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(lèi)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(guò)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)。如果了解雙光子灰度光刻技術(shù),歡迎致電Nanoscribe中國(guó)分公司-納糯三維科技(上海)有限公司。浙江高分辨率灰度光刻

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Nanoscribe稱,QuantumX是世界上**基于雙光子灰度光刻技術(shù)(two-photongrayscalelithography,2GL)的工業(yè)系統(tǒng),目前該技術(shù)正在申請(qǐng)專利。2GL將灰度光刻技術(shù)與Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)相結(jié)合,可生產(chǎn)折射和衍射微光學(xué)以及聚合物母版的原型。該系統(tǒng)配備三個(gè)用于實(shí)時(shí)過(guò)程控制的攝像頭和一個(gè)樹(shù)脂分配器。為了簡(jiǎn)化硬件配置之間的轉(zhuǎn)換,物鏡和樣品夾持器識(shí)別會(huì)自動(dòng)運(yùn)行。多層衍射光學(xué)元件(diffractiveopticalelement,DOE)可以通過(guò)在掃描平面內(nèi)調(diào)制激光功率來(lái)完成,從而減少多層微制造所需的打印時(shí)間。Nanoscribe表示,折射微光學(xué)也受益于2GL工藝的加工能力,可制作單個(gè)光學(xué)元件、填充因子高達(dá)100%的陣列,以及可以在直接和無(wú)掩模工藝中實(shí)現(xiàn)各種形狀,如球面和非球面透鏡。浙江高分辨率灰度光刻

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