事实上,双光子聚合加工是在2001年开始真正应用在微纳制造领域的,其先驱者是东京大阪大学的Kawata教授以及孙洪波教授。当时这个实验室在nature上发表的一篇工作,也就是传说中的纳米牛引起了极大的轰动:《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices:Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是,这篇文献中还进行了另外一个更厉害的工作,这两位教授做出了当时世界上特别小的弹簧振子,其加工分辨率达到了120nm,超越了衍射极限,同时还没有使用诸如近场加工之类的不太通用的解决方案,而是单纯的利用了材料的性质。双光子聚合加工是在2001年开始真正应用在微纳制造领域的。河北新型双光子聚合
双光子聚合是物质在发生双光子吸收后所引发的光聚合过程。双光子吸收是指物质的一个分子同时吸收两个光子的过程,只能在强激光作用下发生,是一种强激光下光与物质相互作用的现象,属于三阶非线性效应的一种。双光子吸收的发生主要在脉冲激光所产生的特别强激光的焦点处,光路上其他地方的激光强度不足以产生双光子吸收,而由于所用光波长较长,能量较低,相应的单光子过程不能发生,因此,双光子过程具有良好的空间选择性。双光子聚合利用了双光子吸收过程对材料穿透性好、空间选择性高的特点,在三维微加工、高密度光储存及生物医疗领域有着巨大的应用前景,近年来已成为全球高新技术领域的一大研究热点内蒙古新型双光子聚合激光直写想要了解更多双光子聚合纳米3D打印的信息,请咨询Nanoscribe中国分公司-纳糯三维。
QuantumXshape作为理想的快速成型制作工具,可实现通过简单工作流程进行高精度和高设计自由度的制作。作为2019年推出的头一台双光子灰度光刻(2GL®)系统QuantumX的同系列产品,QuantumXshape提升了3D微纳加工能力,即完美平衡精度和速度以实现高精度增材制造,以达到高水平的生产力和打印质量。总而言之,工业级QuantumX打印系统系列提供了从纳米到中观尺寸结构的非常先进的微制造工艺,适用于晶圆级批量加工。作为全球头一台双光子灰度光刻激光直写系统,QuantumX可以打印出具有出色形状精度和光学质量表面的高精度微纳光学聚合物母版,可适用于批量生产的流水线工业程序,例如注塑,热压花和纳米压印等加工流程,从而拓展微纳加工工业领域的应用。
双光子聚合技术的应用前景:1. 快速3D打印:双光子聚合技术可以用于快速3D打印。通过这种技术,可以实现高精度、高分辨率的3D打印,从而制造出更加精细、复杂的结构。这使得3D打印技术可以应用于更多领域,包括航空航天、医疗等高精度制造领域。2. 光子晶体形成:双光子聚合技术可以用于光子晶体的制备。光子晶体是一种具有周期性折射率变化的介质,可以控制光的传播路径。利用双光子聚合技术,可以制造出具有复杂结构和高质量的光子晶体,为光学器件和光子芯片的制备提供新的途径。3. 高精度光子器件制造:双光子聚合技术可以用于高精度光子器件的制造。例如,利用这种技术可以制造出高精度的光学镜片、光纤等光子器件。这些器件在通讯、能源等领域具有广泛的应用前景。4. 生物医学领域应用:双光子聚合技术还可以应用于生物医学领域。例如,在生物组织工程中,可以利用这种技术制造出具有复杂结构和高度精确的生物材料。这些材料可以用于药物输送、组织修复等方面,为生物医学研究提供新的工具和思路。Nanoscribe双光子聚合技术具有高设计自由度和高精度。
Nanoscribe称,QuantumX是世界上**基于双光子灰度光刻技术(two-photongrayscalelithography,2GL)的工业系统,目前该技术正在申请专利。2GL将灰度光刻技术与Nanoscribe的双光子聚合技术相结合,可生产折射和衍射微光学以及聚合物母版的原型。多层衍射光学元件(diffractiveopticalelement,DOE)可以通过在扫描平面内调制激光功率来完成,从而减少多层微制造所需的打印时间。Nanoscribe表示,折射微光学也受益于2GL工艺的加工能力,可制作单个光学元件、填充因子高达100%的阵列,以及可以在直接和无掩模工艺中实现各种形状,如球面和非球面透镜。QuantumX的软件能实时控制和监控打印作业,并通过交互式触摸屏控制面板进行操作。为了更好地管理和安排用户的项目,打印队列支持连续执行一系列打印作业。该软件有程序向导,可在一开始就指导设计师和工程师完成打印作业,并能够接受任意光学设计的灰度图像。哪些领域会运用双光子聚合加工技术?河北新型双光子聚合
双光子聚合三维微制造系统是一种用于化学领域的工艺试验仪器。河北新型双光子聚合
随着科技的不断进步,双光子聚合激光直写技术正以惊人的速度改变着我们的生活。这项创新技术利用双光子效应,通过高能量激光束直接写入材料表面,实现了高精度、高效率的微纳加工。它不仅在微电子、光电子、生物医学等领域展现出巨大潜力,还为我们带来了无限的想象空间。双光子聚合激光直写技术的突破在于其能够实现超高分辨率的微纳加工。传统的光刻技术受限于光的波长,无法达到纳米级别的加工精度。而双光子聚合激光直写技术则能够利用两个光子的能量共同作用,将加工精度提升到亚微米甚至纳米级别。这使得我们能够制造出更小、更精细的微型器件,为微电子行业带来了巨大的发展机遇。除了在微电子领域的应用,双光子聚合激光直写技术还在光电子领域展现出了巨大的潜力。通过控制激光束的强度和聚焦点的位置,我们可以在光学材料中实现三维结构的直接写入。这为光学器件的制造提供了全新的思路,不仅能够提高器件的性能,还能够降低成本。这对于光通信、光存储等领域的发展具有重要意义。河北新型双光子聚合