是否可以在光纤上进行打印？

Nanoscribe基于光子聚合技术（2PP）的新型专利纳米微纳加工技术对准双光子光刻技术(A2PL®)可实现自动对准光纤和光子芯片上的打印结构，可应用于光子封装的光学互连等领域。

对准双光子光刻

利用自动对准和纳米级精度三维定位功能，在光纤和芯片等复杂基板上进行3D打印，为三维纳米和微纳加工开启更多可能。

基础原理

对准双光子光刻技术
为基于光纤打印提供强大解决方案

对准双光子光刻技术(A2PL^®)是Nanoscribe基于双光子聚合（2PP）的一种新型专利纳米微纳制造技术。该技术可以将打印的结构自动对准到光纤和光子芯片上，例如用于光子封装中的光学互连。同时高精度检测系统还可以识别基准点或拓扑基底特征，确保对3D打印进行高度精确的对准。

搭配nanoPrintX，一种基于场景图概念的软件工具，可用于定义对准3D打印的打印项目。树状数据结构提供了所有与打印相关的对象和操作的分层组织，用于定义何时、何地、以及如何进行打印。在nanoPrintX中可以定义单个对准标记以及基板特征，例如芯片边缘和光纤表面。使用Quantum X align系统的共焦单元或光纤照明单元，可以识别这些特定的基板标记，并将其与在nanoPrintX中定义的数字模型进行匹配。对准双光子光刻技术和nanoPrintX软件是Quantum X align系统的标配。

以亚微米精度检测光纤的位置，并在所有空间方向上补偿打印过程中最小的基材倾斜。为此，系统会识别发光的光纤芯，并将芯的中心标记为打印对象与之对齐的虚拟坐标系的原点。虚拟 z 轴及其在空间中的方向是通过向下移动基板并沿载物台的垂直运动在多个位置上识别光纤芯的位置来确定的。因此，光轴方向被检测并设置为虚拟 z 轴，用于沿光轴以亚微米精度对微光学器件进行倾斜补偿纳米加工。

A2PL® 专利技术

使用此技术的方法、过程和设备受专利保护，请参阅  

Nanoscribe 专利信息

对准双光子光刻技术用于光子芯片上对准3D打印

高精度共聚焦监测模块绘制表面图以监测基板拓扑。该模块集成在用于扫描样品表面的近红外打印激光器的光束路径中。系统对背向散射光进行共聚焦检测的同时垂直移动载物台，以记录高分辨率的 3D 拓扑。标记识别是通过结合针孔空间滤光片在单个 z 位置拍摄图像来实现的，从而实现低至 100 nm 的横向检测精度。因此，共聚焦模块可以测量真实的 3D 拓扑，并且比使用系统摄像头进行基于图像的测量要准确得多。

基于光子芯片对准打印

光子芯片上的光学元件的精确对准，例如作为光子封装的光学互连，是通过共聚焦单元提供的高分辨率3D拓扑映射实现的。在nanoPrintX软件中，您可以将芯片布局和对准标记添加到打印作业中，打印系统会检测标记并将其与打印作业进行匹配，以确定光子芯片波导的确切位置和方向。这确保了基于原理的2PP微纳加工系统能实现微光学元件和光学互连具有最佳的光学性能的同时拥有最小耦合损耗，通过自由空间微光学耦合（FSMOC）实现高效的光耦合，成为光子封装的强大解决方案。

在光子芯片端面进行打印

在光子芯片端面的打印工作流程包括通过共焦检测模块进行边缘检测。在nanoPrintX添加边缘监测作为一个对准节点，以实现定义系统应扫描的边缘或共焦扫描区域。然后，3D微纳打印系统的共焦检测模块在定义的位置拍摄图像堆栈并识别边缘。

从顶部开始（即垂直于基板表面）打印到芯片的端面是一项具有挑战性的任务。这需要一个精确的定位系统和打印解决方案来克服“阴影效应”。当在芯片的端面上进行打印时，由于光纤被基板的边缘部分阻挡，这导致打印激光焦点的很大一部分强度会丢失。而阴影效应在靠近基板壁的地方则更为突出，从而需要更高的曝光剂量。Nanoscribe配备专利A2PL^®技术的微纳加工系统通过独有的工艺可自动补偿这种效应，并在打印过程中动态调整曝光条件。因此，通过我们双光子聚合（2PP）和A2PL®技术可以实现在基板表面打印亚微米级形状精度的微型光学元件和其他打印对象。