微纳3D打印其实和与灰度光刻有点相似，但是原理不同，我们常见的微纳3D打印技术是双光子聚合和微纳金属3D打印技术，利用该技术我们理论上可以获得任意想要的结构，不光是微透镜阵列结构（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，对于双光子聚合的微结构，我们需要通过LIGA工艺获得金属模具，但是对于微纳金属3D打印获得的微纳米结构可以直接进行后续的复制工作，并通过纳米压印技术进行复制。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。灰度光刻技术可以实现高分辨率的微纳米结构制造，满足日益增长的微电子和光电子器件对精确结构的需求。湖北2PP灰度光刻三维光刻
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。湖北2PP灰度光刻三维光刻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。
“Nanoscribe成立于卡尔斯鲁厄理工学院，现在在上海设有子公司，在美国设有办事处。该公司在财务和技术上获得了蔡司的大力支持，蔡司是德国历史特别悠久，规模比较大的光学系统制造商之一。纳米标记系统基于双光子吸收，这是一种分子被激发到更高能态的过程。为了使用双光子工艺制造3D物体，使用含有单体和双光子活性光引发剂的凝胶作为原料。将激光照射到光敏材料上以形成纳米尺寸的3D打印物体，其中吸收的光的强度特别高。Nanoscribe是一家德国双光子增材制造系统制造商，2019年6月25日，南极熊从外媒获悉，该公司近日推出了一款新型的机器QuantumX。该系统使用双光子光刻技术制造纳米尺寸的折射和衍射微光学元件，其尺寸可小至200微米。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。
如何减少甚至避免因此带来的柔软样品表面的形变，以实现对原始表面的精确成像一直是一个重要议题。Nanoscribe公司的系列产品是基于双光子聚合原理的高精度微纳3D打印系统，双光子聚合技术是实现微纳尺度3D打印特别有效的技术，其打印物体的特别小特征尺寸可达亚微米级，并可达到光学质量表面的要求。NanoscribePhotonicProfessionalGT2使用双光子聚合(2PP)来产生几乎任何3D形状：晶格、木堆型结构、自由设计的图案、顺滑的轮廓、锐利的边缘、表面的和内置倒扣以及桥接结构。PhotonicProfessionalGT2结合了设计的灵活性和操控的简洁性，以及非常普遍的材料-基板选择。Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技（上海）有限公司邀您一起探讨双光子灰度光刻技术。
近年来，利用双光子聚合对聚合物类传统光刻胶的3D飞秒激光打印技术已日臻成熟，其高精度、高度可设计性和维度可控性已经在平行技术中排名在前。与此同时，如何更有效地将微纳结构功能化，也逐渐成为各种微纳加工技术的研究重点。在现阶段，对于3D飞秒激光打印技术而言，具体来说就是利用其加工的高度可设计性来实现微纳结构的功能化和芯片化，并使这些结构能够更好地集成器件，从而达到理想的应用目的。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。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。浙江工业级灰度光刻技术3D打印
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QuantumX新型超高速无掩模光刻技术的中心是Nanoscribe独有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。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。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。湖北2PP灰度光刻三维光刻
