光學(xué)和光電組件的小型化對于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和電信以及傳感和成像的應(yīng)用至關(guān)重要。通過傳統(tǒng)的微納3D打印來制作自由曲面透鏡等其他新穎設(shè)計(jì)會有分辨率不足和光學(xué)質(zhì)量表面不達(dá)標(biāo)的缺陷,但是利用雙光子聚合原理則可以完美解決這些問題。該技術(shù)不光可以用于在平面基板上打印微納米部件,還可以直接在預(yù)先設(shè)計(jì)的圖案和拓?fù)渖暇_地直接打印復(fù)雜結(jié)構(gòu),包括光子集成電路,光纖頂端和預(yù)制晶片等。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。3D打印技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢和廣泛的應(yīng)用前景,正逐漸改變著我們的生活和工作方式。湖南微納米3D打印3D微納加工

Nanoscribe公司推出針對微光學(xué)元件(如微透鏡、棱鏡或復(fù)雜自由曲面光學(xué)器件)具有特殊性能的新型打印材料,IP-n162光刻膠。全新光敏樹脂材料具有高折射率,高色散和低阿貝數(shù)的特性,這些特性對于3D微納加工創(chuàng)新微光學(xué)元件設(shè)計(jì)尤為重要,尤其是在沒有旋轉(zhuǎn)對稱性和復(fù)合三維光學(xué)系統(tǒng)的情況下。由于在紅外區(qū)域吸收率不高,因此光敏樹脂成為了紅外微光學(xué)的優(yōu)先,同時(shí)也是光通訊、量子技術(shù)和光子封裝等需要低吸收損耗應(yīng)用的相當(dāng)好的選擇。全新IP-n162光刻膠是為基于雙光子聚合技術(shù)的3D打印量身定制的打印材料。高折射率材料可實(shí)現(xiàn)具有高精度形狀精度的創(chuàng)新微光學(xué)設(shè)計(jì),并將高精度微透鏡和自由曲面3D微光學(xué)提升到一個(gè)新的高度。由于其光學(xué)特性,高折射率聚合物可促進(jìn)許多運(yùn)用突破性技術(shù)的各種應(yīng)用,例如光電應(yīng)用中,他們可以增加顯示設(shè)備、相機(jī)或投影儀鏡頭的視覺特性。此外,這些材料在3D微納加工技術(shù)應(yīng)用下可制作更高階更復(fù)雜更小尺寸的3D微光學(xué)元件。例如圖示中可應(yīng)用于微型成像系統(tǒng),內(nèi)窺鏡和AR/VR3D感測的微透鏡。遼寧高精度3D打印工藝3D打印技術(shù)是一種高精度、高分辨率的增材制造技術(shù)。

作為全球頭一臺雙光子灰度光刻激光直寫系統(tǒng),QuantumX可以打印出具有出色形狀精度和光學(xué)質(zhì)量表面的高精度微納光學(xué)聚合物母版,可適用于批量生產(chǎn)的流水線工業(yè)程序,例如注塑,熱壓花和納米壓印等加工流程,從而拓展微納加工工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。2GL與這些批量生產(chǎn)流水線工業(yè)程序的結(jié)合得益于新技術(shù)的亞微米分辨率和靈活性的特點(diǎn),同時(shí)縮短創(chuàng)新微納光學(xué)器件(如衍射和折射光學(xué)器件)的整體制造時(shí)間。Nanoscribe的QuantumX打印系統(tǒng)非常適合DOE的制作。該系統(tǒng)的無掩模光刻解決方案可以滿足衍射光學(xué)元件所需的橫向和縱向高分辨率要求。基于雙光子灰度光刻技術(shù)(2GL®)的QuantumX打印系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)一氣呵成的制作,即一步打印多級衍射光學(xué)元件,并以經(jīng)濟(jì)高效的方法將多達(dá)4,096層的設(shè)計(jì)加工成離散的或準(zhǔn)連續(xù)的拓?fù)?。歡迎咨詢
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。微納尺度3D打印能批量復(fù)制微小結(jié)構(gòu),制造出真正處于微觀級別的器件,實(shí)現(xiàn)了一般3D打印無法企及的精度。

俄亥俄州代頓的美國空軍技術(shù)學(xué)院的科研人員開發(fā)了新一代的基于光纖的傳感器,其部件可實(shí)現(xiàn)動態(tài)旋轉(zhuǎn)。他們使用**支撐結(jié)構(gòu)一步打印了智能化的3D微鉸鏈和可活動部件。這種巧妙的設(shè)計(jì)和3D打印策略使優(yōu)化的傳感器(例如具有更高靈敏度的Fabry-Pérot傳感器)和新型傳感器(例如光纖上的3D打印轉(zhuǎn)子)能應(yīng)用于流量測量。Fabry-Pérot腔可能是很受歡迎的基于光纖的微型傳感器。傳感器的響應(yīng)基于在腔體內(nèi)部分反射表面之間循環(huán)的單色光的干涉。腔體光程的**小變化都會導(dǎo)致傳感器輸出的干涉發(fā)生變化。靈敏度隨著腔內(nèi)界面的反射率而增加。腔體中捕獲的光越多,光譜響應(yīng)就越清晰,即體現(xiàn)在更高的品質(zhì)因子。Nanoscribe的技術(shù)本質(zhì)上是用一種微型激光來3D打印三維結(jié)構(gòu)。天津雙光子3D打印三維微納米加工系統(tǒng)
雙光子聚合3D打印技術(shù)的帶領(lǐng)者UpNano公司成功地利用其NanoOne打印機(jī)制造出了所需的厘米范圍內(nèi)的測試樣件。湖南微納米3D打印3D微納加工
QuantumXshape是一款真正意義上的全能機(jī)型?;陔p光子聚合技術(shù),該激光直寫系統(tǒng)不只是快速成型制作的特別好的機(jī)型,同時(shí)適用于基于晶圓上的任何亞微米精度的2.5D及3D形狀的規(guī)模化生產(chǎn)。QuantumXshape在3D微納加工領(lǐng)域非常出色的精度,比肩于Nanoscribe公司在表面結(jié)構(gòu)應(yīng)用上突破性的雙光子灰度光刻(2GL®)。全新的QuantumXshape的高精度有賴于其高能力的體素調(diào)制比和超精細(xì)處理網(wǎng)格,從而實(shí)現(xiàn)亞體素的尺寸控制。此外,受益于雙光子灰度光刻對體素的微調(diào),該系統(tǒng)在表面微結(jié)構(gòu)的制作上可達(dá)到超光滑,同時(shí)保持高精度的形狀控制。湖南微納米3D打印3D微納加工