Quantum X shape作為理想的快速成型制作工具,，可實(shí)現(xiàn)通過簡單工作流程進(jìn)行高精度和高設(shè)計(jì)自由度的制作,。作為2019年推出的頭一臺雙光子灰度光刻 (2GL ®) 系統(tǒng)Quantum X的同系列產(chǎn)品,，Quantum X shape提升了3D微納加工能力,，即完美平衡精度和速度以實(shí)現(xiàn)高精度增材制造,，以達(dá)到高水平的生產(chǎn)力和打印質(zhì)量,?？偠灾?，工業(yè)級Quantum X 打印系統(tǒng)系列提供了從納米到中觀尺寸結(jié)構(gòu)的非常先進(jìn)的微制造工藝,，適用于晶圓級批量加工。高速3D微納加工系統(tǒng)Quantum X shape可實(shí)現(xiàn)出色形狀精度和高精度制作,。這種高質(zhì)量的打印效果是結(jié)合了特別先進(jìn)的振鏡系統(tǒng)和智能電子系統(tǒng)控制單元的結(jié)果,，同時還離不開工業(yè)級飛秒脈沖激光器以及平穩(wěn)堅(jiān)固的花崗巖操作平臺。Quantum X  shape具有先進(jìn)的激光焦點(diǎn)軌跡控制,，可操控振鏡加速和減速至特別快的掃描速度,，并以 1 MHz 調(diào)制速率動態(tài)調(diào)整激光功率。Quantum X新型超高速無掩模光刻技術(shù)的重點(diǎn)是Nanoscribe獨(dú)有的雙光子灰度光刻技術(shù),。德國2GLNanoscribe3D微納加工

科學(xué)家們基于Nanoscribe的雙光子聚合 技術(shù)(2PP) ,，發(fā)明了GRIN 光學(xué)微納制造工藝。這種新的制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了簡單一步操作即可同時控制幾何形狀和折射率來打印自由曲面光學(xué)元件,。憑借這種全新的制造工藝,，科學(xué)家們完成了令人印象深刻的展示制作，打印了世界上特別小的可聚焦可見光的龍勃透鏡（15?μm 直徑）,。相似于人類眼睛晶狀體的梯度,，這種球面晶狀體的折射率向中心逐漸增加，使其具有獨(dú)特的聚光特性,。Nanoscribe的Photonic Professional打印系統(tǒng)可用于將不同折射率的龍勃透鏡和其他自由形狀的光學(xué)組件打印于微孔支架材料上（例如孔狀硅材及二氧化硅）,。突出特點(diǎn)是不再像常規(guī)的雙光子聚合（2PP）那樣在基體表面進(jìn)行直寫，而是在孔型支架內(nèi),。通過調(diào)整直寫激光的曝光參數(shù)可以改變微孔支架內(nèi)材料的聚合量,，從而影響打印材料的有效折射率。采用全新SCRIBE技術(shù)（通過激光束曝光控制的亞表面折射率）可以在保證亞微米級別的空間分辨率同時,，對折射率的調(diào)節(jié)范圍甚至超過0.3,。北京雙光子NanoscribePPGTNanoscribe的打印設(shè)備具有高度3D設(shè)計(jì)自由度的特點(diǎn)，而且具備人性化的操作系統(tǒng),。

Nanoscribe稱,，Quantum X是世界上**基于雙光子灰度光刻技術(shù)（two-photon grayscale lithography，2GL）的工業(yè)系統(tǒng),，目前該技術(shù)正在申請專利,。2GL將灰度光刻技術(shù)與Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)相結(jié)合,，可生產(chǎn)折射和衍射微光學(xué)以及聚合物母版的原型。多層衍射光學(xué)元件（diffractiveopticalelement,，DOE）可以通過在掃描平面內(nèi)調(diào)制激光功率來完成,，從而減少多層微制造所需的打印時間。Nanoscribe表示,，折射微光學(xué)也受益于2GL工藝的加工能力，可制作單個光學(xué)元件,、填充因子高達(dá)100%的陣列,，以及可以在直接和無掩模工藝中實(shí)現(xiàn)各種形狀，如球面和非球面透鏡,。QuantumX的軟件能實(shí)時控制和監(jiān)控打印作業(yè),，并通過交互式觸摸屏控制面板進(jìn)行操作。為了更好地管理和安排用戶的項(xiàng)目,，打印隊(duì)列支持連續(xù)執(zhí)行一系列打印作業(yè),。

由歐盟委員會及歐盟“地平線 2020“計(jì)劃（Horizon 2020）資助的HandheldOCT項(xiàng)目于2020年初正式啟動。祝賀Nanoscribe成為該項(xiàng)目成員之一,。這個由多所大學(xué),，研究機(jī)構(gòu)以及公司的科學(xué)家們和工程師們所組成的聯(lián)合項(xiàng)目致力于開發(fā)一種用于眼科檢查的便攜式可移動成像設(shè)備?；诘统杀竞托⌒突攸c(diǎn)的集成光子芯片技術(shù),，該項(xiàng)目有望將光學(xué)相干斷層掃描（OCT）從局限的眼科臨床應(yīng)用帶入更廣的眼科護(hù)理移動應(yīng)用中來。由維也納醫(yī)科大學(xué)牽頭的HandheldOCT研究項(xiàng)目旨在運(yùn)用成熟的光學(xué)相干斷層掃描成像技術(shù)（OCT）,，來實(shí)現(xiàn)便攜式現(xiàn)場即時眼科護(hù)理檢查,。預(yù)計(jì)此款正在開發(fā)的具備先進(jìn)技術(shù)和成本效應(yīng)的便攜式集成光子芯片技術(shù)OCT成像設(shè)備將用于診斷和監(jiān)測多種眼部疾病，例如,，老年性黃斑病變,、糖尿病性視網(wǎng)膜病變以及青光眼，這些疾病在世界范圍內(nèi)都是導(dǎo)致失明的主要因素,。該便攜式設(shè)備將會在維也納總醫(yī)院進(jìn)行測試以驗(yàn)證其在眼科診斷的效果,。3D自由曲面耦合器利用全內(nèi)反射，結(jié)合Nanoscribe的3D微加工技術(shù)可直接在光子芯片上進(jìn)行3D打印制作,。

雙光子聚合（2PP）是一種可實(shí)現(xiàn)比較高精度和完全設(shè)計(jì)自由度的增材制造方法,。而作為同類比較好的3D微加工系統(tǒng)Quantum X shape具有下列優(yōu)異性能：首先，在所有空間方向上低至 100 納米的特征尺寸控制,，適用于納米和微米級打?。黄浯沃谱鞲哌_(dá) 50 毫米的目標(biāo)結(jié)構(gòu),，適用于中尺度打印,。高速3D微納加工系統(tǒng)Quantum X shape可實(shí)現(xiàn)出色形狀精度和高精度制作,。這種高質(zhì)量的打印效果是結(jié)合了特別先進(jìn)的振鏡系統(tǒng)和智能電子系統(tǒng)控制單元的結(jié)果，同時還離不開工業(yè)級飛秒脈沖激光器以及平穩(wěn)堅(jiān)固的花崗巖操作平臺,。Quantum X  shape具有先進(jìn)的激光焦點(diǎn)軌跡控制,，可操控振鏡加速和減速至比較好掃描速度，并以 1 MHz 調(diào)制速率動態(tài)調(diào)整激光功率,。Quantum X shape 帶有獨(dú)特的自動界面查找功能,，可以以低至 30 納米的精度檢測基板表面。這種在比較高掃描速度下的納米級精度體現(xiàn),，再加上自校準(zhǔn)程序,，可在特別短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)可靠和準(zhǔn)確的打印，為 3D 微納加工樹立了新榜樣,。這些優(yōu)異的性能使Quantum X shape 成為快速原型制作和應(yīng)用于微納光學(xué),、微流體、材料表面工程,、MEMS 等其他領(lǐng)域中晶圓級規(guī)模生產(chǎn)的理想工具,。多組柱狀體3D復(fù)雜微結(jié)構(gòu)支架是用Nanoscribe自行研發(fā)的IP-Dip光刻膠進(jìn)行3D打印。廣東德國Nanoscribe激光直寫

使用Nanoscribe的3D微加工技術(shù)并配合其新型研發(fā)的IP-Visio光刻膠,，可以打印極其復(fù)雜的3D微支架,。德國2GLNanoscribe3D微納加工

Nanoscribe的Photonic Professional設(shè)備可用于將不同折射率的龍勃透鏡和其他自由形狀的光學(xué)組件打印于微孔支架材料上（例如孔狀硅材及二氧化硅）。突出特點(diǎn)是不再像常規(guī)的雙光子聚合（2PP）那樣在基體表面進(jìn)行直寫,，而是在孔型支架內(nèi),。通過調(diào)整直寫激光的曝光參數(shù)可以改變微孔支架內(nèi)材料的聚合量，從而影響打印材料的有效折射率,。采用全新SCRIBE技術(shù)（通過激光束曝光控制的亞表面折射率）可以在保證亞微米級別的空間分辨率同時,，對折射率的調(diào)節(jié)范圍甚至超過0.3。為了證明SCRIBE新技術(shù)的巨大潛力,，科研人員打印了眾多令人矚目的光學(xué)組件,，例如已經(jīng)提到的龍勃透鏡。此外科研人員還打印了消色差雙合透鏡（如圖示）,。通過色散透鏡聚焦的光因波長不同焦點(diǎn)位置也不盡相同,。通過組合不同折射率的透鏡可幫助降低透鏡的色差。在給出的例子中,，成像中的熒光強(qiáng)度和折射率高度相關(guān),，同時將打印的雙透鏡中的每個單獨(dú)透鏡可視化。德國2GLNanoscribe3D微納加工

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