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双光子聚合是物质在发生双光子吸收后所引发的光聚合过程。双光子吸收是指物质的一个分子同时吸收两个光子的过程，只能在强激光作用下发生，是一种强激光下光与物质相互作用的现象，属于三阶非线性效应的一种。双光子吸收的发生主要在脉冲激光所产生的特别强激光的焦点处，光路上其他地方的激光强度不足以产生双光子吸收，而由于所用光波长较长，能量较低，相应的单光子过程不能发生，因此，双光子过程具有良好的空间选择性。双光子聚合利用了双光子吸收过程对材料穿透性好、空间选择性高的特点，在三维微加工、高密度光储存及生物医疗领域有着巨大的应用前景，近年来已成为全球高新技术领域的一大研究热点双光子聚合激光直写技术可以实现亚微米级别的加工精度，比传统的纳米加工技术更加精细。上海超高精度双光子聚合微纳光刻
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的全球头一次创建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0.457mm。上海双光子聚合三维微纳米加工系统双光子聚合技术可用于3D微纳结构的增材制造！
事实上，双光子聚合加工是在2001年开始真正应用在微纳制造领域的，其先驱者是东京大阪大学的Kawata教授以及孙洪波教授。当时这个实验室在nature上发表的一篇工作，也就是传说中的纳米牛引起了极大的轰动：《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices：Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是，这篇文献中还进行了另外一个更厉害的工作，这两位教授做出了当时世界上特别小的弹簧振子，其加工分辨率达到了120nm，超越了衍射极限，同时还没有使用诸如近场加工之类的解决方案，而是单纯的利用了材料的性质。来自不来梅大学微型传感器、致动器和系统(IMSAS)研究所的科学家们发明了一种全新的微流道混合方式，使用Nanoscribe公司的3D打印系统，利用双光子聚合原理（2PP）结合光刻技术，将自由形式3D微流控混合元件集成到预制的晶圆级二维微流道中。
Nanoscribe公司PhotonicProfessionalGT2高速3D打印系统制作的高精度器件图登上了刚发布的商业微纳制造杂志“CommercialMicroManufacturingmagazine”（CMM）。文章中介绍了高精度3D打印，并重点讲解了先进的打印材料是如何让双光子聚合技术应用锦上添花的。Nanoscribe公司的PhotonicProfessionalGT2系统把双光子聚合技术融入强大了3D打印工作流程，实现了各种不同的打印方案。双光子聚合技术用于3D微纳结构的增材制造，可以通过激光直写而避免使用昂贵的掩模版和复杂的光刻步骤来创建3D和2.5D微结构制作。Nanoscribe的双光子灰度光刻激光直写技术(2GL®)可用于工业领域2.5D微纳米结构原型母版制作。2GL通过创新的设计重新定义了典型复杂结构微纳光学元件的微纳加工制造。该技术结合了灰度光刻的出色性能，以及双光子聚合的亚微米级分辨率和灵活性
哪些领域会运用双光子聚合加工技术？
Nanoscribe双光子聚合技术所具有的高设计自由度，可以在各种预先构图的基板上实现波导和混合折射衍射光学器件等3D微纳加工制作。结合Nanoscribe公司的高精度定位系统，可以按设计需要精确地集成复杂的微纳结构。由Nanoscribe研发的IP系列光刻胶是用于特别高分辨率微纳3D打印的标准材料。所打印的亚微米级别分辨率器件具有特别高的形状精度，属于目前市场上易于操作的“负胶”。IP树脂作为高效的打印材料，是Nanoscribe微纳加工解决方案的基本组成部分之一。双光子聚合与传统的单光子聚合技术有什么区别？上海超高精度双光子聚合微纳光刻
该无掩膜光刻系统适用于2D和2.5D拓扑结构快速制造，例如微光学衍射以及折射元件等.上海超高精度双光子聚合微纳光刻
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（15µm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PhotonicProfessional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。上海超高精度双光子聚合微纳光刻
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