Máquina de escritorio de dos fotones

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Descripción general

La máquina de escritorio de dos fotones tiene una precisión de procesamiento muy alta y puede controlar con precisión el área de reacción del fotorresistente para garantizar la claridad del patrón y la fidelidad de los detalles. Debido a las características no lineales de la tecnología de litografía de dos fotones, el fotorresistente solo reacciona en la zona de enfoque del haz láser, lo que hace que el proceso de litografía sea muy selectivo y pueda evitar eficazmente la influencia de la luz dispersa y los efectos térmicos en la zona circundante.

Detalles del producto

　　I. principios de funcionamiento

Basado en la tecnología de litografía de dos fotones, el escritorio de dos fotones realiza el procesamiento de precisión a nivel nanométrico controlando con precisión la posición de enfoque y la intensidad del láser. Su principio de funcionamiento incluye principalmente los siguientes pasos:

1. principio de litografía de dos fotones

La litografía de dos fotones es una tecnología que utiliza láseres para desencadenar reacciones químicas de materiales a través del efecto de absorción de dos fotones. A diferencia de la litografía tradicional de un solo fotón, la litografía de dos fotones depende del efecto de enfoque de los fotones en áreas locales, absorbiendo dos fotones de baja energía al mismo tiempo en el foco del material fotosensible, lo que hace que el material produzca reacciones químicas. Debido a las características no lineales de este efecto, el material fotosensible solo reaccionará bajo la irradiación láser de alta intensidad del punto de enfoque, logrando así el grabado o entrecruzamiento de la región microscópica.

2. diseño de escritorio

Los equipos tradicionales de litografía de dos fotones son voluminosos y caros, y generalmente necesitan ser utilizados en laboratorios o talleres especiales de fabricación de micro y nano. La innovación de la máquina de escritorio de dos fotones es que combina la tecnología de litografía de dos fotones con el diseño de escritorio, lo que hace que el equipo sea más pequeño y fácil de operar. Utiliza una fuente de luz láser de alta precisión y una plataforma de movimiento para lograr una impresión y litografía tridimensionales eficientes y precisas a través de un sistema óptico de precisión y un sistema de control informático.

3. escaneo láser y control óptico

El componente central es un sistema de escaneo láser de alta precisión que expone con precisión la superficie del fotorresistente controlando la intensidad del haz láser y la posición del punto de enfoque. En el trabajo real, el sistema de control informático ajustará la ruta de escaneo del láser y la Potencia del haz láser de acuerdo con las necesidades del usuario para lograr un grabado de patrón de alta precisión o la impresión de estructuras tridimensionales.

　　II. principales características

El concepto de diseño y las características técnicas le dan ventajas únicas en el campo de la fabricación de micro y nano, que se manifiestan principalmente en los siguientes aspectos:

1. ultra alta resolución

Una de las características distintivas es su alta resolución. Debido a que la tecnología de litografía de dos fotones depende del efecto de enfoque del haz láser, su resolución gráfica puede alcanzar el nivel nanométrico e incluso lograr una precisión de procesamiento inferior a 10 nanómetros. Esto permite a las máquinas de escritorio de dos fotones representar con precisión estructuras tridimensionales complejas en un espacio más pequeño, adecuadas para la fabricación de dispositivos microópticos ultrapequeños, Sistemas microelectromecánicos (microelectromecánicos), sensores en miniatura, etc.

2. capacidad de procesamiento tridimensional

Capaz de mecanizar en un espacio tridimensional. Al controlar con precisión la posición de enfoque del haz láser, se puede tallar el patrón en diferentes niveles, logrando así una microestructura tridimensional compleja. Tanto los componentes ópticos en forma tridimensional como los complejos sensores en miniatura y chips microfluídicos pueden lograr una fabricación tridimensional precisa.

3. alta precisión y alta selectividad

4. alta fotosensibilidad y bajo consumo de energía

La alta sensibilidad a la luz del fotorresistente de dos fotones permite a la máquina de escritorio de dos fotones completar el procesamiento de alta precisión a una potencia láser baja, lo que no solo reduce el consumo de energía, sino que también reduce el efecto térmico en el fotorresistente. Además, el bajo consumo de energía le permite mantener un bajo aumento de temperatura durante un largo período de operación, lo que mejora la estabilidad y la vida útil del equipo.

5. operación de escritorio y simplicidad

El diseño de escritorio lo hace adecuado para su uso en pequeños entornos como laboratorios, centros de I + D y espacios de creadores. Los usuarios pueden operar a través de una interfaz gráfica, sin equipos profesionales complejos o habilidades operativas, lo que reduce considerablemente el umbral de operación. Esto hace que la tecnología de litografía de dos fotones ya no se limite al campo de la investigación, y los ingenieros e investigadores ordinarios también pueden utilizar esta tecnología para diseños innovadores y fabricación de prototipos.

3. parámetros generales:

Parámetros del sistema
Láser Femtosegundo	1. energía de pulso: ≥ 0.01mJ@1MHz
	2. Potencia media: 10W@1MHz
	3. ancho de pulso inferior a 300fs
	4. frecuencia de repetición de 1 Hz a 1 MHz
	5. longitud de onda del Centro del haz procesado 517 nm
Plataforma de desplazamiento de alta precisión	1. seis dimensiones controlables (x, y, z, Theta x, Theta y, Theta z)
	2. viaje de traducción 100 mm × 100 mm × 20 mm
	3. precisión de posicionamiento repetida de traducción ± 75 nm
	4. precisión de posicionamiento repetida de rotación ≤ 0001 °
Módulo de procesamiento automático de fibra óptica de alta precisión a nivel de kilómetro	1. adecuado para el rango de diámetro de la fibra óptica de 100 - 250 micras
	2. velocidad máxima de entrega de fibra 50m / mim
lente	Soporte para el procesamiento de múltiples multiplicaciones de lentes 20x, 50x, 60x y 100x
Características de procesamiento	1. el ancho de la línea de procesamiento de la superficie del cristal es inferior a 200 nm.
	2. la longitud máxima de procesamiento de una sola rejilla de procesamiento de rejillas de fibra óptica es de 15 mm.
	3. el ciclo de procesamiento de la rejilla es inferior a 1 μm
Módulo de selección	1. modulación de luz espacial
	2. módulo de caracterización del índice de refracción
	3. espejo de escaneo de alta velocidad
	4. módulo de seguimiento automático de superficie focal de alta precisión
	5. sistema de litografía de materiales poliméricos
Configuración del software	1. admite la importación de múltiples gráficos de mecanizado
	2. diseño de estructura de soporte de software, programación de guiones
	3. para el procesamiento de grabado de rejillas de fibra óptica, se admiten varios métodos de procesamiento, como el método de escaneo punto a punto, el método de escaneo línea a línea, el método de escaneo de cambio de pista y el método de escaneo paralelo multicéntrico.
	4. soporte para la identificación automática, alineación y ajuste de ángulo del núcleo de fibra

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