双光子微纳米3D打印机百科小知识
一、应用原理：
(1)双光子光刻(tpl)是一种微加工技术，利用聚合速率对辐照光强度的非线性依赖性来产生真实的三维结构，其特征尺寸超过衍射极限。
(2)浸笔纳米光刻(dpn)、电子束光刻(ebl)、直接激光写入(dlw)和电流体动力喷射印刷(ehd)是获得高分辨率制造结构的一些有前途的技术。
(3)聚合速率对光强的二次依赖性实现了三维空间分辨率，其精度远远优于单光子过程。
(4)树脂同时吸收两个光子的能力，有助于激光束绕过通常的衍射极限，在该技术中起着重要作用。
二、发展背景：激光已被证明是在小长度尺度上制造复杂结构的强大工具。20世纪90年代初观察到的飞秒激光与物质的相互作用与长脉冲或连续波激光与物质之间的相互作用有着显著的不同。当材料暴露于飞秒激光束时，功率密度非常高，激光与物质的相互作用时间非常短，导致光子能量快速转移。
三、作用分析：
(1)提高扫描速度可以通过二维振镜扫描仪集成一维压电台实现。随着数字微镜器件(dmds)、微透镜阵列(mlas)、空间光调制器(slms)和高精度三维直线电机平台的出现，大面积微结构的制备、结构的高速、高精度复制已成为现实。
(2)双光子光刻过程中表现出的非线性吸收行为扩展了超越衍射极限并以亚衍射极限分辨率制作特征的可能性。如图7所示，激光功率、曝光剂量和吸收后体素中活性物质的浓度是表征结构的写入分辨率、线宽和特征尺寸的重要参数。
(3)适当优化这些参数可获得更高的分辨率。体素体积直接随光源波长的立方变化。这意味着波长越小，体素尺寸越小。schwarz等人证明，与单光子曝光相比，tpl制造的显影线宽和分辨率要高得多。
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(2)浸笔纳米光刻(dpn)、电子束光刻(ebl)、直接激光写入(dlw)和电流体动力喷射印刷(ehd)是获得高分辨率制造结构的一些有前途的技术。
(3)聚合速率对光强的二次依赖性实现了三维空间分辨率，其精度远远优于单光子过程。
(4)树脂同时吸收两个光子的能力，有助于激光束绕过通常的衍射极限，在该技术中起着重要作用。
二、发展背景：激光已被证明是在小长度尺度上制造复杂结构的强大工具。20世纪90年代初观察到的飞秒激光与物质的相互作用与长脉冲或连续波激光与物质之间的相互作用有着显著的不同。当材料暴露于飞秒激光束时，功率密度非常高，激光与物质的相互作用时间非常短，导致光子能量快速转移。
三、作用分析：
(1)提高扫描速度可以通过二维振镜扫描仪集成一维压电台实现。随着数字微镜器件(dmds)、微透镜阵列(mlas)、空间光调制器(slms)和高精度三维直线电机平台的出现，大面积微结构的制备、结构的高速、高精度复制已成为现实。
(2)双光子光刻过程中表现出的非线性吸收行为扩展了超越衍射极限并以亚衍射极限分辨率制作特征的可能性。如图7所示，激光功率、曝光剂量和吸收后体素中活性物质的浓度是表征结构的写入分辨率、线宽和特征尺寸的重要参数。
(3)适当优化这些参数可获得更高的分辨率。体素体积直接随光源波长的立方变化。这意味着波长越小，体素尺寸越小。schwarz等人证明，与单光子曝光相比，tpl制造的显影线宽和分辨率要高得多。
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