微凹透镜阵列结构是光学器件中的一种常见组件，具有较强的聚焦和成像能力。以往制备此类结构的方法有热回流、灰度光刻、干法刻蚀和注射浇铸等。受加工手段的限制，传统的微透镜阵列往往是在1个平板衬底上加工出一系列相同尺寸的凹透镜结构，这样的1组微透镜阵列无法将1个平面物体聚焦至1个像平面上，会产生场曲。在商业生产中，为了消除场曲这种光学像差，只能在后续光路中引入场镜组来进行校正，从而增加了器件复杂度和成本。如果采用3D飞秒激光打印来加工微凹透镜阵列即可通过设计一系列具有渐变深度的微凹透镜单元直接消除场曲。探索生物医学微纳应用？纳糯三维灰度光刻可制作高精度细胞支架等结构。北京2GL灰度光刻设备
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。微纳3D打印这种方法与灰度光刻有点类似，但是原理不同，我们常见的微纳3D打印技术是双光子聚合，利用该技术我们理论上可以获得任意想要的结构，不仅只是微透镜阵列结构（如下图5所示），该方法的优势是可以完全按照设计获得想要的结构，后续可以通过LIGA工艺获得金属模具，并通过纳米压印技术进行复制。浙江2PP灰度光刻三维光刻灰度光刻技术具有高精度、高效率的特点。
该系统是基于双光子聚合技术（2PP）的专业激光直写系统，可为亚微米精度的2.5D和3D物体的微纳加工提供极高的设计自由度。QuantumXshape可实现在6英寸的晶圆片上进行高精度3D微纳加工。这种效率的提升对于晶圆级批量生产尤其重要，这对于科研和工业生产领域应用有着重大意义。全新QuantumXshape作为Nanoscribe工业级无掩膜光刻系统QuantumX产品系列的第二台设备，可实现在25cm²面积内打印任何结构，很大程度推动了生命科学，微流体，材料工程学中复杂应用的快速原型制作。QuantumXshape作为具备光敏树脂自动分配功能的直立式打印系统，非常适合标准6英寸晶圆片工业批量加工制造。
对准双光子光刻技术(A2PL®)是Nanoscribe基于双光子聚合（2PP）的一种新型专利纳米微纳制造技术。该技术可以将打印的结构自动对准到光纤和光子芯片上，例如用于光子封装中的光学互连。同时高精度检测系统还可以识别基准点或拓扑基底特征，确保对3D打印进行高度精确的对准。Nanoscribe对准双光可光刻技术搭配nanoPrintX，一种基于场景图概念的软件工具，可用于定义对准3D打印的打印项目。树状数据结构提供了所有与打印相关的对象和操作的分层组织，用于定义何时、何地、以及如何进行打印。在nanoPrintX中可以定义单个对准标记以及基板特征，例如芯片边缘和光纤表面。使用QuantumXalign系统的共焦单元或光纤照明单元，可以识别这些特定的基板标记，并将其与在nanoPrintX中定义的数字模型进行匹配。对准双光子光刻技术和nanoPrintX软件是QuantumXalign系统的标配。想要了解更多双光子灰度光刻技术，请致电Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技（上海）有限公司。
德国Nanoscribe公司在2019慕尼黑光博会展LASERWorldofPhotonics上发布了全新工业级双光子灰度光刻微纳打印系统QuantumX，并荣获创新奖。该系统是世界first基于双光子灰度光刻技术（2GL®）的精密加工微纳米打印系统，可应用于折射和衍射微光学。该系统的面世表示着Nanoscribe已进军现代微加工工业领域。具有全自动化系统的QuantumX无论从外形或者使用体验上都更符合现代工业需求。这项技术的关键是在高速扫描下使激光功率调制和动态聚焦定位达到准同步，这种智能方法能够轻松控制每个扫描平面的体素大小，并在不影响速度的情况下，使得样品精密部件能具有出色的形状精度和超光滑表面。该技术将灰度光刻的性能与双光子聚合的精确性和灵活性结合，使其同时具备高速打印，完全设计自由度和超高精度的特点。从而满足了复杂增材制造对于优异形状精度和光滑表面的极高要求。光子集成芯片的微透镜阵列，通过灰度光刻制作，增强光器件间的精确对接。天津2GL灰度光刻设备
先进封装中，灰度光刻制作渐变折射率结构，优化光信号在封装层的传输路径。北京2GL灰度光刻设备
QuantumX新型超高速无掩模光刻技术的重要部分是Nanoscribe独有专项的双光子灰度光刻技术（2GL®）。该技术将灰度光刻的出色性能与双光子聚合的精确性和灵活性完美结合，使其同时具备高速打印，完全设计自由度和超高精度的特点。从而满足了高级复杂增材制造对于优异形状精度和光滑表面的极高要求。这种具有创新性的增材制造工艺很大程度缩短了企业的设计迭代，打印样品结构既可以用作技术验证原型，也可以用作工业生产上的加工模具。Nanoscribe双光子灰度光刻微纳打印系统技术要点在于：这项技术的关键是在高速扫描下使激光功率调制和动态聚焦定位达到精细同步，这种智能方法能够轻松控制每个扫描平面的体素大小，并在不影响速度的情况下，使得样品精密部件能具有出色的形状精度和超光滑表面。该技术将灰度光刻的出色性能与双光子聚合的精确性和灵活性*结合，使其同时具备高速打印，完全设计自由度和超高精度的特点北京2GL灰度光刻设备
