新一代微纳3D打印:Nanoscribe推出双光子灰度光刻2GL技术

发布网友发布时间：2024-10-01 13:29

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热心网友时间：2024-12-02 12:05

Nanoscribe，一家以德国卡尔斯鲁厄为总部的精密双光子微纳加工系统制造商，自2007年成立以来，始终站在技术前沿。依托卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的技术底蕴，得到卡尔蔡司公司的支持，公司持续创新，引领行业进步。

在2023年11月15日，Nanoscribe正式发布双光子灰度光刻（2GL）技术，这项*性3D微加工技术，通过激光束与高速振镜的高频同步操作，实现单体素调谐，达到光学级的微纳加工特征和结构。2GL巧妙融合了双光子聚合（2PP）的高分辨率与专利体素调整工艺，大幅缩短了打印层数，使之成为基于2PP的3D打印技术中速度最快的一种，为微光学系统的制造开辟了新途径。

Nanoscribe的Quantum X 3D打印机已集成2GL技术，用于光学级2D和2.5D微纳米结构的增材制造。通过引入2GL，Nanoscribe将体素调整技术引入3D打印，成为Quantum X中对齐双光子光刻（A2PL）功能的关键补充。精度提升，打印过程依赖激光功率的实时动态调整，实现扫描速度最大化，聚合体素尺寸精准调整，完美匹配任何3D形状的轮廓。2GL技术在打印场边界动态调整激光剂量，有效补偿化学诱导的光敏聚合物收缩与定位缺陷。

左侧Benchy船部分使用2GL 3D打印技术，右侧部分则采用传统的基于2PP的3D打印。Quantum X设备为微型光学元件的打印进行了优化，配备高精度定位组件与自校准程序，确保相邻打印区域的完美拼接，制造更大结构时保持卓越的打印精度。自动倾斜补偿功能避免了倾斜衬底上的拼接缝隙或阶梯效应。

2GL 3D打印技术，是市场上基于2PP的微加工技术中最快的之一。动态体素调整显著减少了打印层，实现光学级、光滑且纳米结构表面的打印结果。与基于2PP的其他3D打印机相比，在满足严格打印质量要求的同时，其吞吐量提高了10至60倍。

2GL技术能够制造具有光学质量表面和高形状精度要求的微光学元件，实现所见即所得。该技术为自由空间微光耦合（FSMOC）的工业化提供了支持，成为光子学封装和集成中高效且稳健的光耦合解决方案。

2GL技术通过结合灰度光刻的出色性能与双光子聚合的亚微米级分辨率与灵活性，重新定义了复杂结构微纳光学元件的微纳加工制造标准。当前，该技术已在硅片上3D加工、光纤端面加工以及硅光芯片上的3D加工中得到应用。与Nanoscribe的技术相比，国内的摩方精密采用的面投影微立体光刻（PμSL）技术同样适用于微纳3D打印制造，广泛应用于精密医疗器械、电子器件、微流控、微机械等领域。