Nanoscribe双光子灰度光刻2GL微尺寸3D打印技术：精度更高，速度更快

2023年11月14日，南极熊获悉，BICO 公司Nanoscribe推出了一种新颖的 3D 微加工技术——双光子灰度光刻(2GL)打印技术。该技术将双光子聚合 (2PP) 的高分辨率与独特的专利体素调整工艺相结合，大量减少打印层数，使 2GL 成为最快的基于 2PP 的3D 打印技术，具有无与伦比的形状精度和卓越的打印质量。它为新的应用开创了道路，例如在更短的打印时间内制造质量明显更高、更加精细的微光学系统。3D 灰度打印现在作为 Quantum Xalign 的一项新功能提供。

△由 Printoptix 设计并由 Nanoscribe 制造的镜头

Nanoscribe 的Quantum X 平台拥有双光子灰度光刻专利技术，可用于光学级 2D 和 2.5D 微结构的增材制造，是工业制造和微光学掌握的领先解决方案。现在，Nanoscribe通过引入 2GL 3D 打印，将体素调整技术带入三维世界，作为QuantumX Align的Aligned Two-Photon Lithography（A2PL）功能的重要补充。

△3D 打印的 Benchy 船。左侧部分是2GL 3D打印的。右侧部分采用传统的基于 2PP 的 3D 打印制成。两个部件以完全相同的切片距离打印，从而只需要相同的打印时间。然而，使用2GL，没有切片步骤，并且 Benchy 船的真实形状被揭示，没有任何与体素相关的失真。

△使用极具竞争力的 2PP 系统（左）和 2GL 3D 打印（右）进行 3D 打印的 Benchy 船的速度比较。为了获得尽可能高的打印质量，2PP 打印船的切片距离设置为 0.1 μm（“精细”）。相比之下，同一个物体是通过2GL（“灰度”）进行 3D 打印的，其切片明显更粗糙，为 1 μm，导致打印时间缩短了 10 倍。

精度和准确度

打印过程依赖于激光功率的实时动态调制，同时以最高速度扫描。这会导致聚合体素的精确尺寸调整，以“完美”匹配任何 3D 形状的轮廓。2GL 的 3D 打印可保证完美的光学级表面和最精细的亚微米特征，没有任何切片步骤或形状扭曲，只是任何 3D 打印设计的真实形状。

吞吐量提高高达 60 倍

2GL 3D 打印是市场上最快的基于2PP 的微加工技术之一。其动态体素调整需要更少的打印层来实现光学级、光滑和纳米结构表面的打印结果。这意味着目前任何基于 2PP 的 3D 打印机都无法达到制造速度，在满足严格的打印质量要求（取决于设计，与相同的打印质量相比）时，其吞吐量是替代双光子光刻系统的 10 至 60 倍。

光子应用

2GL 的3D 打印推进了微光学制造和光子学封装领域的技术进步。Nanoscribe的Quantum X与其配备了这种新的打印技术的Aligned 2-Photon Lithography A2PL相结合，同时支持nanoPrintX先进的对准软件。

Quantum X align技术是针对打印微型光学元件进行了优化，具有最高的放置精度，并在光纤和光子芯片上自动对齐。凭借全新水平的制造质量和速度，2GL 3D 打印为推进自由空间微光耦合 (FSMOC) 的工业化铺平了道路，作为用于光子学封装和集成的高度稳健且高效的光耦合解决方案。