事實上，雙光子聚合加工是在2001年開始真正應(yīng)用在微納制造領(lǐng)域的，其先驅(qū)者是東京大阪大學(xué)的Kawata教授以及孫洪波教授。當時這個實驗室在nature上發(fā)表的一篇工作，也就是傳說中的納米牛引起了極大的轟動：《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices：Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是，這篇文獻中還進行了另外一個更厲害的工作，這兩位教授做出了當時世界上特別小的彈簧振子，其加工分辨率達到了120nm，超越了衍射極限，同時還沒有使用諸如近場加工之類的解決方案，而是單純的利用了材料的性質(zhì)。來自不來梅大學(xué)微型傳感器、致動器和系統(tǒng)(IMSAS)研究所的科學(xué)家們發(fā)明了一種全新的微流道混合方式，使用Nanoscribe公司的3D打印系統(tǒng)，利用雙光子聚合原理（2PP）結(jié)合光刻技術(shù)，將自由形式3D微流控混合元件集成到預(yù)制的晶圓級二維微流道中。該微型混合器可以處理高達100微升/分鐘的高流速樣品，適用于藥物和納米顆粒制造，快速化學(xué)反應(yīng)、生物學(xué)測量和分析藥物等各種不同應(yīng)用。隨著3D打印技術(shù)的不斷進步，微納3D打印的出現(xiàn)，完美的解決了這個問題。上海雙光子3D打印3D微納加工

由Nanoscribe研發(fā)的IP系列光刻膠是用于特別高分辨率微納3D打印的標準材料。所打印的亞微米級別分辨率器件具有特別高的形狀精度，屬于目前市場上易于操作的“負膠”。IP樹脂作為高效的打印材料，是Nanoscribe微納加工解決方案的基本組成部分之一。我們提供針對優(yōu)化不同光刻膠和應(yīng)用領(lǐng)域的高級配套軟件，從而簡化3D打印工作流程并加快科研和工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計迭代周期，包括仿生表面，微光學(xué)元件，機械超材料和3D細胞支架等。利用Nanoscribe的雙光子聚合微納3D打印技術(shù)，斯圖加特大學(xué)和阿德萊德大學(xué)的研究人員聯(lián)手澳大利亞醫(yī)學(xué)研究中心的科學(xué)家們新研發(fā)的微型內(nèi)窺鏡。將12050微米直徑的微光學(xué)器件直接打印在光纖上，構(gòu)建了一款功能齊全的超薄像差校正光學(xué)相干斷層掃描探頭。這是迄今有報道的尺寸低值排名優(yōu)先的自由曲面3D成像探頭，包括導(dǎo)管鞘在內(nèi)的直徑只為mm。上海TPP3D打印三維微納米加工系統(tǒng)現(xiàn)在全球明星大學(xué)中已經(jīng)多所已經(jīng)具有或許正在運用Nanoscribe3D打印機。

這種集成復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)于傳統(tǒng)平面微流控芯片的全新方式為微納加工制造打開了新的大門。布魯塞爾自由大學(xué)的光子學(xué)研究小組（B-PHOT）的科學(xué)家們正在通過使用Nanoscribe雙光子聚合技術(shù)（2PP）將光波導(dǎo)漏斗3D打印到光纖末端上來攻克將具有不同模場幾何形狀的兩個元件之間的光束進行高效和穩(wěn)健耦合這個難題。這些錐形光束漏斗可調(diào)整SMF的模式場，以匹配光子芯片上光波導(dǎo)模式場。Nanoscribe的2PP技術(shù)將可調(diào)整模場的錐形體作為階躍折射率光波導(dǎo)光束。

QuantumXshape是Nanoscribe推出的全新高精度3D打印系統(tǒng)，用于快速原型制作和晶圓級批量生產(chǎn)，以充分挖掘3D微納加工在科研和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的潛力。該系統(tǒng)是基于雙光子聚合技術(shù)（2PP）的專業(yè)激光直寫系統(tǒng)，可為亞微米精度的2.5D和3D物體的微納加工提供極高的設(shè)計自由度。QuantumXshape可實現(xiàn)在6英寸的晶圓片上進行高精度3D微納加工。這種效率的提升對于晶圓級批量生產(chǎn)尤其重要，這對于科研和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用有著重大意義?？偠灾?，該系統(tǒng)拓寬了3D微納加工在多個科研領(lǐng)域和工業(yè)行業(yè)應(yīng)用的更多可能性（如生命科學(xué)、材料工程、微流體、微納光學(xué)、微機械和微電子機械系統(tǒng)（MEMS）等）。全新QuantumXshape作為Nanoscribe工業(yè)級無掩膜光刻系統(tǒng)QuantumX產(chǎn)品系列的第二臺設(shè)備，可實現(xiàn)在25cm?面積內(nèi)打印任何結(jié)構(gòu)，很大程度推動了生命科學(xué)，微流體，材料工程學(xué)中復(fù)雜應(yīng)用的快速原型制作。QuantumXshape作為具備光敏樹脂自動分配功能的直立式打印系統(tǒng)，非常適合標準6英寸晶圓片工業(yè)批量加工制造。3D打印技術(shù)可以制造出傳統(tǒng)制造方法難以加工的復(fù)雜幾何形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和空隙結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了設(shè)計師的無限創(chuàng)意。

Nanoscribe的PhotonicProfessional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）。突出特點是不再像常規(guī)的雙光子聚合（2PP）那樣在基體表面進行直寫，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位置也不盡相同。早期的Photonic Professional GT 3D打印機設(shè)計用于使用雙光子聚合生產(chǎn)納米和微結(jié)構(gòu)塑料組件和模具。上海2PP3D打印微納光刻

越來越多的藝術(shù)家、設(shè)計師參與到3D打印技術(shù)的應(yīng)用中。上海雙光子3D打印3D微納加工

光學(xué)和光電組件的小型化對于實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和電信以及傳感和成像的應(yīng)用至關(guān)重要。通過傳統(tǒng)的微納3D打印來制作自由曲面透鏡等其他新穎設(shè)計會有分辨率不足和光學(xué)質(zhì)量表面不達標的缺陷，但是利用雙光子聚合原理則可以完美解決這些問題。該技術(shù)不光可以用于在平面基板上打印微納米部件，還可以直接在預(yù)先設(shè)計的圖案和拓撲上精確地直接打印復(fù)雜結(jié)構(gòu)，包括光子集成電路，光纖頂端和預(yù)制晶片等。Nanoscribe雙光子聚合技術(shù)所具有的高設(shè)計自由度，可以在各種預(yù)先構(gòu)圖的基板上實現(xiàn)波導(dǎo)和混合折射衍射光學(xué)器件等3D微納加工制作。上海雙光子3D打印3D微納加工