2PPNanoscribe

科学家们基于Nanoscribe的双光子聚合 技术(2PP) ，发明了GRIN 光学微纳制造工艺。这种新的制造技术实现了简单一步操作即可同时控制几何形状和折射率来打印自由曲面光学元件。凭借这种全新的制造工艺，科学家们完成了令人印象深刻的展示制作，打印了世界上特别小的可聚焦可见光的龙勃透镜（15 µm 直径）。相似于人类眼睛晶状体的梯度，这种球面晶状体的折射率向中心逐渐增加，使其具有独特的聚光特性。Nanoscribe的Photonic Professional打印系统可用于将不同折射率的龙勃透镜和其他自由形状的光学组件打印于微孔支架材料上（例如孔状硅材及二氧化硅）。突出特点是不再像常规的双光子聚合（2PP）那样在基体表面进行直写，而是在孔型支架内。通过调整直写激光的曝光参数可以改变微孔支架内材料的聚合量，从而影响打印材料的有效折射率。Quantum X shape是Nanoscribe推出的全新高精度3D打印系统。2PPNanoscribe

Nanoscribe称，Quantum X是世界上基于双光子灰度光刻技术（two-photon grayscale lithography，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。 北京2PPNanoscribe中国Nanoscribe的3D打印设备可以制造出针对生物医学领域不同应用的复杂3D设计。

Nanoscribe的Photonic Professional GT2双光子无掩模光刻系统的设计多功能性配合打印材料的多方面选择性，可以实现微机械元件的制作，例如用光敏聚合物，纳米颗粒复合物，或水凝胶打印的远程操控可移动微型机器人，并可以选择添加金属涂层。此外，微纳米器件也可以直接打印在不同的基材上，甚至可以直接打印于微机电系统（MEMS）。双光子灰度光刻技术可以一步实现真正具有出色形状精度的多级衍射光学元件（DOE），并且满足DOE纳米结构表面的横向和纵向分辨率达到亚微米量级。由于需要多次光刻，刻蚀和对准工艺，衍射光学元件（DOE）的传统制造耗时长且成本高。 

    传统3D打印难以实现对于复杂设计或曲线形状的高分辨率3D打印，必须切片并分为大量水平和垂直层。这会明显增加对于平滑、曲线或精细结构的打印时间。双光子聚合技术（2PP）则可以解决这个难题。Nanosribe于2019年推出的双光子灰度光刻技术（2GL®）可实现体素调节，从而明显减少打印层数。这是通过扫描过程中的快速激光调制来实现的。并且，这项技术已从原先适用于。Nanoscribe于2023年推出双光子灰度光刻3D打印技术3Dprintingby2GL®，该技术具备实现出色形状精度的优越打印品质，并将Nanoscribe的灰度技术拓展到三维层面。整个打印过程在保持高速扫描的同时实现实时动态调整激光功率。这使得聚合体素得到精确尺寸调整，以完美匹配任何3D形状的轮廓。在无需切片步骤，不产生形状失真的要求下，您将获得具有无瑕疵光学级表面的任意3D打印设计的真实完美形状。 Nanoscribe公司双光子聚合（2PP）技术结合增材制造可以实现超越二维微流体平面的三维结构几何形状的制作。

Nanoscribe双光子光刻技术实现在光子芯表面进行打印 。光子芯片上的光学元件的精确对准，例如作为光子封装的光学互连，是通过共聚焦单元提供的高分辨率3D拓扑映射实现的。在nanoPrintX软件中，您可以将芯片布局和对准标记添加到打印作业中，打印系统会检测标记并将其与打印作业进行匹配，以确定光子芯片波导的确切位置和方向。这确保了基于原理的2PP微纳加工系统能实现微光学元件和光学互连具有比较好的光学性能的同时拥有**小耦合损耗，通过自由空间微光学耦合（FSMOC）实现高效的光耦合，成为光子封装的强大解决方案。Nanoscribe的打印设备具有高度3D设计自由度的特点，而且具备人性化的操作系统。北京2PPNanoscribe中国

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Nanoscribe的QuantumX形状与其他一些利用2PP技术的打印机竞争，例如UpNano的NanoOne高分辨率微增材制造(μAM)解决方案；LithoProf3D，一种由另一家德国公司MultiphotonOptics制造的先进微型激光光刻3D打印机，以及Microlight3D基于2PP的交钥匙3D打印机Altraspin。作为市场上的新选择之一，QuantumXshape承诺采用“非常先进的微加工工艺”，可实现高精度增材制造，在其中可以比较好平衡精度和速度，以实现特别高水平的生产力和质量。Nanoscribe认为该打印机能够产生“非常出色的输出”，该打印机依赖于基于移动镜技术的振镜(Galvo)系统和基于坚固花岗岩的平台上的智能电子系统控制单元，并结合了行业-级脉冲飞秒激光器。QuantumXshape可以使用Nanoscribe专有的聚合物和二氧化硅材料打印3D微型部件，并且对第三方或定制材料开放。此外，它可以通过设备的集成触摸屏和远程访问软件nanoConnectX进行控制，允许远程控制连接打印机的打印作业，将实验室的准备时间减少到限度低值，并在共享系统时简化团队协作2PPNanoscribe