Quantum X align
Quantum X align 系统代表了新一代对准3D打印技术的发展方向，可实现光纤、芯片及晶圆上的高分辨率三维结构制造，并具备自动对准能力，从而支持可靠、低损耗的光子耦合，以及在传感与成像等应用领域的多样化需求
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从原型验证到规模化生产的高精度3D光学打印
Quantum X align 基于先进的 2GL® 双光子3D打印技术，可制造具有卓越形貌精度和优异表面质量的自由曲面微光学元件。打印过程中，系统支持体素尺寸的动态调控，可显著减少打印层数，在确保形状精度与光学性能的前提下，提升打印效率。
对准双光子光刻（A2PL®）赋能高精度光学制造
A2PL® 技术支持自动检测芯片边缘、光纤核心、晶圆及预结构化基底上的定位标记，并以纳米级对准精度在指定位置直接打印自由曲面光学元件，确保打印结构与光学轴严格对齐。
此技术尤其适用于高集成度光子封装，能够显著降低后续制造与装配流程的复杂性与成本，为高性能光子器件的大规模生产提供了可靠的技术路径。
易用的系统与验证材料
Quantum X align 提供可靠的打印结果，集成了智能自动化功能、操作简便的软件以及高度集成的工作流程，能够加速3D打印从原型验证到规模化生产的全过程。
该系统支持多种经验证的光学制造专用树脂。Nanoscribe 光敏聚合物在整个可见光谱范围及近红外（NIR）、紫外（UV）波段均具有高度透明性，并提供不同的折射率及阿贝数（Abbe number）。这些材料针对严苛应用而开发，已在激光照射、热应力和高湿环境下展现出优异的稳定性。
芯片与光纤上的自由曲面对准3D打印
技术亮点与性能概览
标配功能
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对准3D打印，例如通过对准双光子光刻（A2PL®），可将高精度光学元件直接打印在光纤核心、芯片表面与边缘、或预设参考标记上，实现纳米级对准精度。
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打印速度显著提升 基于双光子灰度光刻（2GL®）技术，打印速度相比传统双光子聚合（2PP）最高提升至60倍，同时保持卓越打印质量。
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多种材料平台的三维打印，支持在多种光子集成封装平台上直接打印，包括氮化硅（SiN）、硅（Si）、绝缘体上硅（SOI）、砷化镓（GaAs）、绝缘体上氧化锂（LNOI）等。
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光纤对准自动打印，搭配光纤打印套件，可实现自动检测并对准光纤核心，进行高精度打印。
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复杂基底三维拓扑自动映射，搭配芯片打印套件及共聚焦检测模块，支持对复杂基底拓扑结构进行自动三维扫描与映射。
选配功能
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快速高精度表面微结构加工，通过双光子灰度光刻（2GL®），实现高效率、精确的表面图案化。
| 3D 对准检测精度 1 | 在 x/y 方向精度可达 100 nm |
| 表面粗糙度 Ra | 可精确控制至 ≤ 5 nm |
| 形状精度 Sa | ≤ 200 nm |
| 特征尺寸控制 | x/y方向最小特征尺寸：可达100 nm |
| 典型加工时间 | 打印一组 8通道透镜光纤阵列的典型加工时间约为 10分钟 |
| 可实现的耦合损耗 2 | 最低可达 ≤1 dB |
峰值表现，仅在特定条件下实现，包括打印参数、打印头、光敏树脂及设计工艺等
1检测精度基于共聚焦检测模块，具体数值与所配置的打印头密切相关
2 耦合损耗为典型应用的最优情况，具体表现依赖于结构设计、基底质量及测量方法
| 基底 | 微芯片 TO封装（TO cans） 单根切割光纤（单模/多模/保偏） 安装于 FC 或 SMA 连接器内的光纤 V槽光纤阵列 1英寸至8英寸（25.4 mm–200 mm）的晶圆 各类玻璃 硅以及其他透明或不透明基材 |
| 光刻胶 | Nanoscribe专用聚合物光敏树脂 支持第三方及定制材料 |
赋能规模化光子与光学制造的关键功能
Joost van Kerkhof，PHIX Photonics Assembly 首席运营官
我们对Nanoscribe全新的对准三维打印技术充满信心，它几乎能实现无限制的光学设计，用于制造透镜光纤阵列和透镜芯片。
Quantum X
您的可配置化打印平台
不确定 Quantum X align 是否最适合您的应用需求？欢迎探索 Quantum X 全系列平台，比较不同型号打印机，从打印技术、应用模块到软件方案，全面了解最适合您需求的配置选项。
自由空间微光学耦合（FSMOC）
实现高效光子封装的解决方案
自由空间微光学耦合（FSMOC）为光子封装与集成提供了一种高度稳健且高效的光耦合策略。通过直接在芯片或光纤的光学接口上制造自由曲面微光学元件，可实现定制化的光束整形与模场匹配，从而放宽光学器件之间的对准公差，并消除对主动对准的需求，例如在构建光互连结构时，显著提升系统的封装效率与稳定性。
FSMOC 具有高度的应用灵活性，能够快速适应各种特定应用需求。
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高性价比的光子封装策略
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对准公差放宽，支持机械对准
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可实现耦合损耗低至 ≤1 dB
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便于快速响应新应用与设计变更
以 nanoPrintX 打造理想打印场景
更智能地构建与对准打印项目
nanoPrintX 不仅仅是一款三维打印切片软件，它是一种颠覆性的工具，用于创建复杂的对准式三维打印项目，并全面支持革命性的 2GL® 技术。其底层基于“场景图”概念，一种树状数据结构，对所有与打印相关的对象与操作进行分层组织管理，使用户能够灵活定义：打印内容、位置、空间取向及打印方式。直观的软件架构结合中央渲染画布，可实时显示所有元素之间及相对于预定义位置或基底的空间关系与对准状态，提供即时视觉反馈。
借助 nanoPrintX，您可轻松构建打印项目：定义打印场景，通过创建特定基底的虚拟模型（例如带有对准标记的光纤或光子芯片）来准备加工。导入已有三维设计，或使用预安装的几何模块作为构建单元。借助内置参数化设计工具，生成球面和非球面透镜结构。根据需要将预设打印参数分配给各个设计对象，并使用全新开发的2GL®三维打印预设实现卓越打印质量。项目准备完成后，只需将打印文件上传至 Quantum X align，即可启动打印流程，享受高精度打印成果。
通过触控屏启动打印项目：Quantum X align 配备直观的触控屏操作界面，助您轻松完成打印任务。注册每个基底的起始位置，借助高分辨率实时摄像画面确认位置并启动打印项目，系统将自动根据对准标记完成亚微米级精确对准。
通过 nanoConnectX 实现远程连接与监控：利用远程访问软件 nanoConnectX，您可在办公室启动并监控打印项目。该软件将 Quantum X align 前面板触控屏的所有控制功能与显示界面无缝集成至任何联网计算机。
因此，Quantum X align 同时具备生产环境与多用户场景的高效适配能力。
软件亮点
nanoPrintX 可适用于所有 Quantum X 系列系统，它支持对复杂结构的快速设计，并针对结构的特定部分提供专用打印策略。软件支持与基底对准的纳米级精密打印，搭载最新的2GL®三维打印技术，实现卓越质量与无与伦比的打印速度。
从亚微米尺度到毫米尺度的结构均可通过nanoPrintX 制备。其简洁易用的树节点式组织方式，可在短短几步内完成打印项目设置，实现对光纤、光子芯片及其它预制图案基底的精准对准打印。
主要功能
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三维渲染画布：用于组合和定位结构，可相互对齐或对准光纤核心、对准标记和芯片边缘
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简便的阵列配置创建工具
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直观组织界面：对所有与打印相关的操作进行层级管理
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即用型参数预设：实现最优打印结果
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基于2GL®技术的三维打印：提供卓越质量和极高打印速度
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基于图案匹配的对准标记检测功能
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剂量补偿功能：在基底边缘亦可实现优异打印质量
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光纤打印节点：支持自动识别光纤核心并进行光学结构打印
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符合ISO 10110标准的参数化透镜设计工具
您可以通过 Quantum X align 配备的18.5英寸前面板触控屏及其图形用户界面（GUI），对高分辨率三维打印系统进行控制与监控。整个打印流程仅需几个简单步骤：选择打印项目，加载基底，启动打印。
主要功能
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三路实时监控摄像头：从不同视角实时观察打印过程
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虚拟导航摄像头：基于三维模型的打印设置，支持精确便捷的基底导航
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简便的运动平台控制：可在所有空间方向轻松移动打印平台至任意位置
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用户友好的打印配置流程：从打印项目上传到打印执行，流程清晰高效
nanoConnectX 是 Quantum X 系列系统的远程访问软件。它可将触控屏的全部功能与显示能力扩展到任何联网的计算机，实现随时随地的远程操作与监控。
主要功能
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通过远程访问软件，将 Quantum X 系统与您的计算机连接，无论身处何地均可操作
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使用触控屏的全部功能，远程完成打印作业的准备、控制与监控
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可直接在计算机上下载与上传打印项目
深入探索双光子对准光刻与
Quantum X align 打印系统
如何在光纤、芯片和晶圆上进行高精度打印
Nanoscribe 的专用基底夹具可确保样品在打印过程中的高精度固定，从而实现对单根光纤、光纤阵列以及光子芯片端面的精准打印。同时，也可轻松加工标准化基底（如直径1至8英寸的晶圆）。
此外，浸入式激光光刻赋予了系统在多种反射性、透明或不透明基底（如玻璃、硅等）上的高分辨率三维打印能力。
如何将光学器件精准对准标记物进行打印
打印对象的三维对准基于共聚焦模块所生成的高分辨率三维形貌映射。为在不同材料的光子芯片或晶圆上实现光学元件的精准对准，智能算法会自动识别标记物（如预定义的对准标记、表面结构特征）。例如，可精确测定芯片波导的空间位置与方向。
随后，系统会在波导出口建立一个虚拟坐标系，与其光轴与方向完全一致。所需的光学组件即自动相对于该坐标系进行打印，从而最大程度优化光学性能，降低耦合损耗。这一能力支持自由空间微光学耦合 (FSMOC) 的高效光路连接。
如何在光子芯片上打印边缘耦合器
在芯片端面上进行打印通常需从上方、即垂直于基底表面入射，这是一项极具挑战的工艺。其难点主要在于：必须具备高度精确的定位系统以及需有效补偿“阴影效应”。所谓阴影效应，是指当在基底侧壁附近打印时，芯片边缘会遮挡部分激光焦点区域的光强，导致曝光强度显著衰减，尤其在紧邻基底壁处尤为明显，因此需要更高曝光剂量。
为克服这一难题，Quantum X align 配备了专利剂量补偿技术：在打印过程中，系统会自动调节激光功率，以实现对剂量的实时补偿。因此，微光学元件及其他结构能够以亚微米级的定位精度打印在芯片端面上。
nanoPrintX 在光纤打印中的作用是什么
透镜光纤阵列（Lensed Fiber Arrays, LFAs）与个性化光纤端面结构的制作依赖于硬件与软件的密切协同。
在 nanoPrintX 软件中，LFAs 的创建仅需几个简单步骤：在场景树中选择光纤节点。将各个透镜设计导入为 .STL 或 .OBJ 文件，或通过参数化透镜方程生成。可轻松复制同一设计，也可为每根光纤分配独立设计。
最终的打印项目将上传至 Quantum X align，用户可通过触控屏或 nanoConnectX 远程启动打印。在快速粗略对准后，虚拟光纤位置会与系统自动检测到的实际位置进行匹配。此后，系统将自动开始对准打印，将高精度与简便操作完美结合。
Quantum X align
探索您的无限可能
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