Doppelfotonischer Desktop

Die Dual-Photon-Desktop-Maschine verfügt über eine sehr hohe Bearbeitungsgenauigkeit, die die Reaktionsbereiche des Lithographen präzise steuern kann, um die Klarheit und Details des Musters zu gewährleisten. Aufgrund der nichtlinearen Eigenschaften der Dual-Photonen-Lithographie reagiert der Lithographie nur im Fokusbereich des Laserstrahls, was den Lithographieprozess sehr selektiv macht und die Auswirkungen von Streulicht und Wärme auf den umliegenden Bereich effektiv vermeiden kann.

　　1. Arbeitsprinzip

Die Dual-Photon-Desktop-Maschine basiert auf der Dual-Photon-Lithographie-Technologie und ermöglicht eine nanogenaue Bearbeitung durch präzise Steuerung der Fokussierung und Intensität des Lasers. Das Arbeitsprinzip umfasst hauptsächlich die folgenden Schritte:

1. Prinzip der doppelten Photonen

Doppelphotonengravie ist eine Technik, bei der ein Laser chemische Reaktionen von Materialien durch Doppelphotonenabsorption auslöst. Im Gegensatz zu herkömmlichen Einzelphotonen-Lithographie, Double-Photonen-Lithographie basiert auf dem Fokussierungseffekt des Photons in einem lokalen Bereich, absorbiert gleichzeitig zwei niedrige Energie-Photonen im Fokus des lichtempfindlichen Materials, so dass das Material chemische Reaktionen. Aufgrund der nicht-linearen Eigenschaften dieses Effekts reagiert das lichtempfindliche Material nur bei einer hohen Laserstrahlung am Fokuspunkt, wodurch eine Erosion oder Vernetzung von mikroskopischen Bereichen erreicht wird.

2. Desktop-Design

Die herkömmlichen Dual-Photon-Lithographie-Geräte sind groß und teuer und müssen in der Regel im Labor oder in speziellen Mikronano-Fertigungswerkstätten verwendet werden. Die Innovation der Doppelfotonen-Desktop-Maschine besteht darin, dass sie die Doppelfotonen-Lithographie-Technologie mit dem Desktop-Design kombiniert, um das Gerät kleiner und einfacher zu bedienen. Mit einer hochpräzisen Laserlichtquelle und einer Bewegungsplattform ermöglicht es einen effizienten und präzisen 3D-Druck und eine Lichtgravur durch ein präzises optisches System und ein Computersteuerungssystem.

3. Laserscannen und optische Steuerung

Die Kernkomponente ist ein hochpräzises Laserscannsystem, das durch die Steuerung der Intensität des Laserstrahls und der Position des Fokuspunkts präzise die Lichtgravieroberfläche belichtet. In der praktischen Arbeit passt das Computersteuerungssystem den Scanpfad des Lasers und die Leistung des Laserstrahls an die Bedürfnisse des Benutzers an, um eine hochpräzise Mustergravierung oder den Druck von dreidimensionalen Strukturen zu erreichen.

　　II. Hauptmerkmale

Die Konstruktionsphilosophie und die technischen Merkmale machen es zu einem einzigartigen Vorteil im Bereich der Mikronanoherstellung, der sich hauptsächlich in den folgenden Aspekten manifestiert:

1. Ultra hohe Auflösung

Eines der bemerkenswerten Merkmale ist seine hohe Auflösung. Da die Dual-Photon-Lithographie auf den fokussierten Effekt des Laserstrahls basiert, kann ihre Grafikauflösung auf der Nanonebene erreicht werden und sogar eine Bearbeitungsgenauigkeit von weniger als 10 Nanometern erreicht werden. Dies ermöglicht es Dual-Photon-Desktops, komplexe dreidimensionale Strukturen auf einem kleinen Raum präzise zu zeichnen und eignet sich für die Herstellung von ultrakleinen mikrooptischen Geräten, mikroelektromechanischen Systemen (MEMS), Mikrosensoren usw.

2. Dreidimensionale Bearbeitungskapazität

Die Bearbeitung kann im dreidimensionalen Raum erfolgen. Durch die präzise Steuerung der Schwerpunktstellung des Laserstrahls können Muster auf verschiedenen Ebenen geschnitzt werden, was komplexe dreidimensionale Mikrostrukturen ermöglicht. Ob es sich um stereoformische optische Komponenten oder um komplexe Mikrosensoren und Microfluidics-Chips handelt, die eine präzise dreidimensionale Fertigung ermöglichen.

Hohe Präzision und hohe Selektivität

Die Dual-Photon-Desktop-Maschine verfügt über eine sehr hohe Bearbeitungsgenauigkeit, die die Reaktionsbereiche des Lithographen präzise steuern kann, um die Klarheit und Details des Musters zu gewährleisten. Aufgrund der nichtlinearen Eigenschaften der Dual-Photonen-Lithographie reagiert der Lithographie nur im Fokusbereich des Laserstrahls, was den Lithographieprozess sehr selektiv macht und die Auswirkungen von Streulicht und Wärme auf den umliegenden Bereich effektiv vermeiden kann.

4. Hohe Lichtempfindlichkeit und niedriger Energieverbrauch

Die hohe Lichtempfindlichkeit des Doppelphotonen-Photogravierklebers ermöglicht es der Doppelphotonen-Desktop-Maschine, bei niedrigerer Laserleistung eine hochpräzise Bearbeitung durchzuführen, was nicht nur den Energieverbrauch verringert, sondern auch den thermischen Effekt des Photogravierklebers verringert. Darüber hinaus ermöglicht der geringe Energieverbrauch es, einen niedrigen Temperaturanstieg während des langen Betriebs zu halten, was die Stabilität und die Lebensdauer der Anlage erhöht.

5. Desktop-Bedienung und Einfachheit

Das Desktop-Design eignet sich für den Einsatz in kleinen Umgebungen wie Laboren, Forschungs- und Entwicklungszentren oder Creator Spaces. Der Benutzer kann die Bedienung über eine grafische Schnittstelle ohne komplexe professionelle Ausrüstung oder Bedienkompetenz durchführen, was die Betriebsschwelle erheblich senkt. Dadurch ist die Dual-Photon-Lithographie nicht mehr auf den Forschungsbereich beschränkt, sondern auch für gewöhnliche Ingenieure und Forscher für innovative Designs und Prototypen.