微透镜阵列对表面质量和形貌要求比较高,因此对制备工艺提出了很严格的要求。科研人员提出了许多方法来实现具有高表面质量的微透镜阵列的高效制备,比如针对柔性材料的热压印成型方法实现了大面积微透镜阵列;利用灰度光刻工艺和转印方法在柔性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上实现了微透镜阵列;利用光刻和热回流方式实现了基于聚二甲基硅氧烷材料的微透镜阵列等。上述方法可以实现具有较高表面质量的微透镜阵列,但通常需要使用复杂的工艺和步骤。此外,这些微透镜基质通常为软质材料,材料本身的机械抗性和耐酸碱的能力比较差。相对而言,透明硬脆材料例如石英、蓝宝石等由于其极高的硬度和极强的化学稳定性,在光学窗口、光学元件等方面的应用更加广。因此,如何制备具有高表面质量的透明硬脆材料微透镜阵列等微光学元件成为研究人员研究的焦点。欢迎咨询Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技(上海)。双光子灰度光刻技术3D打印

Nanoscribe公司PhotonicProfessionalGT2高速3D打印系统制作的高精度器件图登上了刚发布的商业微纳制造杂志“CommercialMicroManufacturingmagazine”(CMM)。PhotonicProfessionalGT2系统把双光子聚合技术融入强大了3D打印工作流程,实现了各种不同的打印方案。双光子聚合技术用于3D微纳结构的增材制造,可以通过激光直写而避免使用昂贵的掩模版和复杂的光刻步骤来创建3D和2.5D微结构制作。另外,还可以实现精度上限的3D打印,突破了微纳米制造的限制。该打印系统的易用性和灵活性的特点配以非常普遍的打印材料选择使其成为理想的实验研究仪器和多用户设施。双光子灰度光刻技术3D打印微纳3D打印和灰度光刻技术有什么区别?

我们往往需要通过灰度光刻的方式来实现微透镜阵列结构,灰度光刻的就是利用灰度光刻掩膜版(掩膜接触式光刻)或者计算机控制激光束或者电子束剂量从而达到在某些区域完全曝透,而某些区域光刻胶部分曝光,从而在衬底上留下3D轮廓形态的光刻胶结构(如下图4所示,八边金字塔结构)。微透镜阵列也是类似,可以通过剂量分布的控制来控制其轮廓形态。需要注意,灰度光刻方法获得的微透镜阵列的表面粗糙度相比于热回流和喷墨法获得的透镜要大的多,约为Ra=100nm,前两者可以会的Ra=50nm的球面。
Nanoscribe是卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的子公司,开发并提供用于纳米、微米和中尺度的3D打印机以及光敏材料和工艺解决方案。其口号是:“我们让小物件变得重要”,公司创始人开发出一种技术,对智能手机、手持设备和医疗技术领域至关重要的3D打印产品。通过基于双光子聚合(2PP)的3D打印机投入市场,他们已经为全球的大学和新兴行业提供了新的解决方案,致力于3D微打印生命科学研究以及纳米级3D打印光学,甚至利用他们的技术来开发创新的设备,例如用于类固醇洗脱的3D微支架人工耳蜗。根据Nanoscribe的联合创始人兼CSOMichaelThiel博士的说法,“Beers定律对当今的无掩模光刻设备施加了强大的限制,QuantumX采用双光子灰度光刻技术,克服了这些限制,提供了前所未有的设计自由度和易用性,我们的客户正在微加工的前沿工作。灰度光刻技术具有很高的灵活性,可以通过控制光的幅度和相位。

Nanoscribe成立于2007年,凭借着尔斯鲁厄理工学院(KIT)的技术背景和卡尔蔡司公司(CarlZeissAG)的支持,经过十几年的不断研究和成长成为了现在世界公认的微纳米加工技术和3D打印市场的带领者,并于2017年在上海成立分公司-纳糯三维科技(上海)有限公司。公司主要产品有基于双光子聚合技术(Two-PhotonPolymerization)并拥有多项国际专项的双光子微纳3D打印系统PhotonicProfessionalGT2。全球头一台工业级双光子灰度光刻(2GL®)微纳打印设备QuantumX受到普遍关注并被众多高学府和高科技单位所采用,例如哈佛大学,牛津大学等出名的院校,华为公司等。可应用于微纳机器人,再生医学工程,微纳光学,力学超材料等不同领域。,灰度光刻可以***缩短制造时间,提高生产效率。天津工业级灰度光刻三维微纳米加工系统
Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技(上海)有限公司带您了解微纳3D打印和灰度光刻技术的区别。双光子灰度光刻技术3D打印
这种设计策略不仅可用于改进现有的传感器,该项目还旨在展示具有动态移动部件的新型传感器概念的可行性。在第二种设计中,研究人员在一根光纤的端面3D打印了一个微型转子。从转子上反射出的光脉冲可以被读取,因此该传感器可以被用于分析流速。FabryPérot传感器进行温度和折射率感应的测试装置图。图片:资料来源见本文下方。通过动态可旋转的3D微纳加工概念,研究人员展示了智能设计如何改进现有的传感器,并为整个新的微型化传感器概念铺平道路的能力。双光子灰度光刻技术3D打印