Nanoscribe推出创新的微透镜阵列制造设备Quantum X

制造折射和衍射微光学元件的封闭式设备Quantum X被评为LASER World of Photonics展会最具创新性产品。

据报道，于2019年6月24日至27日举办的慕尼黑国际应用激光、光电技术贸易博览会（LASER-World of Photonics）上，Nanoscribe公司（总部位于德国埃根斯泰因-列奥波德港）推出了基于增材制造的微透镜阵列制造设备Quantum X。据Nanoscribe介绍，Quantum X是纳米级和微米级高分辨率增材制造系统，Nanoscribe产品系列又添一员“大将”，专为高精度微光学无掩模光刻而设计。

在LASER World of Photonics展会上，Nanoscribe的Quantum X无掩模光刻系统在众多创新型产品中脱颖而出，荣获创新奖（Innovation Award）。该奖项由贸易博览会和英国专业出版商Europa Science共同赞助。

Nanoscribe称，Quantum X是世界上首套基于双光子灰度光刻技术（two-photon grayscale lithography，2GL）的工业系统，目前该技术正在申请专利。2GL将灰度光刻技术与Nanoscribe的双光子聚合技术相结合，可生产折射和衍射微光学以及聚合物母版的原型。

该系统配备三个用于实时过程控制的摄像头和一个树脂分配器。为了简化硬件配置之间的转换，物镜和样品夹持器识别会自动运行。

多层衍射光学元件（diffractive optical element，DOE）可以通过在扫描平面内调制激光功率来完成，从而减少多层微制造所需的打印时间。Nanoscribe表示，折射微光学也受益于2GL工艺的加工能力，可制作单个光学元件、填充因子高达100%的阵列，以及可以在直接和无掩模工艺中实现各种形状，如球面和非球面透镜。

Quantum X的软件能实时控制和监控打印作业，并通过交互式触摸屏控制面板进行操作。为了更好地管理和安排用户的项目，打印队列支持连续执行一系列打印作业。

该软件有程序向导，可在一开始就指导设计师和工程师完成打印作业，并能够接受任意光学设计的灰度图像。例如，可接受高达32位分辨率的BMP、PNG或TIFF文件，以便使用Nanoscribe的Quantum X进行直接制造。

在双光子灰度光刻工艺中，激光功率调制和动态聚焦定位在高扫描速度下可实现同步进行，以便对每个扫描平面进行全体素大小控制。Nanoscribe称，Quantum X在每个扫描区域内可产生简单和复杂的光学形状，具有可变的特征高度。离散和精确的步骤，以及本质上为准连续的形貌，可以在一个步骤中完成打印，而不需要多步光刻或多块掩模制造。

Quantum X支持多种类型衬底，包括透明和不透明的衬底，可用于最大尺寸为6英寸的晶圆。Nanoscribe展示了其公司易于操作的光刻机，允许高纵横比，支持高结构，无需掩模、旋涂和预烘烤或后烘烤。