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。基于双光子灰度光刻技术 (2GL ?)的Quantum X打印系统可以实现一气呵成的制作。重庆双光子灰度光刻微纳加工系统
Nanoscribe高速灰度光刻微纳加工打印系统QuantumX的中心是Nanoscribe独jia专li的双光子灰度光刻技术。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。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。该系统是世界上No.1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。重庆双光子灰度光刻微纳加工系统Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技(上海)有限公司为您揭秘双光子灰度光刻系统的应用。
Nanoscribe的Quantum X打印系统非常适合DOE的制作。该系统的无掩模光刻解决方案可以满足衍射光学元件所需的横向和纵向高分辨率要求。基于双光子灰度光刻技术 (2GL ®)的Quantum X打印系统可以实现一气呵成的制作,即一步打印多级衍射光学元件,并以经济高效的方法将多达4,096层的设计加工成离散的或准连续的拓扑。作为全球头一台双光子灰度光刻激光直写系统,Quantum X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。2GL与这些批量生产流水线工业程序的结合得益于新技术的亚微米分辨率和灵活性的特点,同时缩短创新微纳光学器件(如衍射和折射光学器件)的整体制造时间。
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。更多灰度光刻知识,欢迎咨询Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技(上海)有限公司。
Nanoscribe双光子灰度光刻系统QuantumX,Nanoscribe的全球头一次创建的工业级双光子灰度光刻无掩模光刻系统QuantumX,适用于制造微光学衍射以及折射元件。Nanoscribe的全球头一次创作工业级双光子灰度光刻无掩模光刻系统QuantumX,适用于制造微光学衍射以及折射元件。利用Nanoscribe的双光子聚合微纳3D打印技术,斯图加特大学和阿德莱德大学的研究人员联手澳大利亚医学研究中心的科学家们新研发的微型内窥镜。将12050微米直径的微光学器件直接打印在光纤上,构建了一款功能齐全的超薄像差校正光学相干断层扫描探头。这是迄今有报道的尺寸低值排名优先的自由曲面3D成像探头,包括导管鞘在内的直径只为mm。 更多灰度光刻技术,欢迎您致电Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技(上海)有限公司。浙江2GL灰度光刻3D打印
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在双光子灰度光刻工艺中,激光功率调制和动态聚焦定位在高扫描速度下可实现同步进行,以便对每个扫描平面进行全体素大小控制。Nanoscribe称,QuantumX在每个扫描区域内可产生简单和复杂的光学形状,具有可变的特征高度。离散和精确的步骤,以及本质上为准连续的形貌,可以在一个步骤中完成打印,而不需要多步光刻或多块掩模制造。Quantum X支持多种类型衬底,包括透明和不透明的衬底,可用于比较大尺寸为6英寸的晶圆。Nanoscribe展示了其公司易于操作的光刻机,允许高纵横比,支持高结构,无需掩模、旋涂和预烘烤或后烘烤。重庆双光子灰度光刻微纳加工系统