이중 광자 데스크탑은 매우 높은 가공 정밀도를 가지고 있으며, 포토레지스트의 반응 영역을 정확하게 제어할 수 있으며, 도안의 선명함과 디테일의 보정을 확보할 수 있다.쌍광자 광각 기술의 비선형 특성으로 인해 레이저빔의 초점 구역에서만 광각 접착제가 반응을 일으킬 수 있기 때문에 광각 과정은 매우 높은 선택성을 가지고 산란광과 열효과가 주변 구역의 영향에 대응하는 것을 효과적으로 피할 수 있다.
1. 작업원리
쌍광자 데스크톱은 쌍광자 광각 기술을 기반으로 레이저의 초점 위치와 강도를 정확하게 제어하여 나노급 정밀도의 가공을 실현한다.이 작업은 주로 다음과 같은 몇 단계로 이루어집니다.
1.쌍광자 광각 원리
쌍광자 광각은 레이저를 이용하여 쌍광자 흡수 효과를 통해 재료의 화학 반응을 유발하는 기술이다.전통적인 단광자광각과 달리 쌍광자광각은 광자가 국부적인 구역에서의 초점효과에 의존하여 광민재료의 초점에서 동시에 두개의 저에너지광자를 흡수하여 재료에 화학반응을 일으키게 한다.이 효과의 비선형 특성 때문에 초점점의 고강도 레이저가 비추어야만 광민 재료가 반응하여 미시적 영역의 각식이나 교련을 실현할 수 있다.
2. 데스크탑 디자인
전통적인 쌍광자 광각 설비는 부피가 방대하고 가격이 비싸서 보통 실험실이나 전문적인 마이크로 나노 제조 작업장에서 사용해야 한다.그러나 쌍광자 데스크톱의 혁신적인 점은 쌍광자 광각 기술과 데스크톱화 설계를 결합하여 설비를 더욱 소형화하고 조작을 더욱 간편하게 하는 데 있다.정밀한 광학 시스템 및 컴퓨터 제어 시스템을 통해 효율적이고 정확한 3D 인쇄 및 포토레지스트를 구현하는 고정밀 레이저 광원 및 모션 플랫폼을 사용합니다.
3. 레이저 스캐닝 및 광학 제어
핵심 부품은 레이저 빔의 강도와 초점 점의 위치를 제어하여 포토레지스트 표면에 정확하게 노출되는 고정밀 레이저 스캐닝 시스템입니다.실제 작업에서 컴퓨터 제어 시스템은 사용자의 요구에 따라 레이저의 스캔 경로와 레이저 빔의 출력을 조정하여 고정밀 도안 각식 또는 3차원 구조의 인쇄를 실현한다.
2. 주요 특징
설계 이념과 기술 특징은 마이크로 나노 제조 분야에서 독특한 장점을 가지게 하는데 주로 다음과 같은 몇 가지 측면에서 나타난다.
1. 초고해상도
주요 특징 중 하나는 고해상도입니다.이중 광자 광각 기술은 레이저 빔의 초점 효과에 의존하기 때문에 그래픽 해상도는 나노 레벨에 도달 할 수 있으며 심지어 10 나노 미만의 가공 정밀도를 달성 할 수 있습니다.이를 통해 듀얼 광자 데스크탑은 초소형 마이크로 광학 부품, 마이크로 전기 시스템 (MEMS), 마이크로 센서 등을 제조하기 위해 작은 공간에서 복잡한 3D 구조를 정확하게 그릴 수 있습니다.
2. 3차원 가공 능력
3D 공간에서 가공할 수 있습니다.레이저빔의 초점 위치를 정확하게 제어함으로써 서로 다른 차원에서 도안을 조각할 수 있어 복잡한 3차원 마이크로구조를 실현할 수 있다.입체 모양의 광학 소자든 복잡한 마이크로 센서와 마이크로 흐름 제어 칩이든 모두 정확한 3차원 제조를 실현할 수 있다.
3. 고정밀 및 고선택성
이중 광자 데스크탑은 매우 높은 가공 정밀도를 가지고 있으며, 포토레지스트의 반응 영역을 정확하게 제어할 수 있으며, 도안의 선명함과 디테일의 보정을 확보할 수 있다.쌍광자 광각 기술의 비선형 특성으로 인해 레이저빔의 초점 구역에서만 광각 접착제가 반응을 일으킬 수 있기 때문에 광각 과정은 매우 높은 선택성을 가지고 산란광과 열효과가 주변 구역의 영향에 대응하는 것을 효과적으로 피할 수 있다.
4.높은 광민감성과 낮은 에너지 소모
쌍광자 포토레지스트의 높은 광민성으로 인해 쌍광자 데스크톱은 낮은 레이저 출력에서 고정밀 가공을 완성할 수 있으며, 이는 에너지 소모를 줄일 뿐만 아니라 포토레지스트에 대한 열 효과도 줄일 수 있다.또한 낮은 에너지 소비로 인해 장시간 작업 중에 낮은 온도 상승을 유지할 수 있어 설비의 안정성과 사용 수명을 높일 수 있다.
5. 데스크탑 운영 및 간편성
데스크탑 디자인은 실험실, 연구 개발 센터, 크리에이터 공간 등 소규모 환경에서 사용하기에 적합하다.복잡한 전문 장비나 운영 기술 없이 그래픽 인터페이스를 통해 작업을 수행할 수 있으므로 작업 장벽이 크게 낮아집니다.이로써 쌍광자 광각 기술은 더 이상 연구 분야에 국한되지 않고 일반 엔지니어와 연구원들도 이 기술을 이용하여 혁신적인 설계와 원형 제조를 할 수 있게 되었다.
3. 일반 매개변수:
| 시스템 매개변수 | |
| 초속 레이저 | 1. 펄스 에너지: ≥0.01mJ@1MHz |
| 2. 평균 전력:10W@1MHz |
| 3. 펄스 너비<300fs |
| 4. 반복 주파수 1Hz~1MHz |
| 5. 머시닝 빔 중심 파장 517nm |
| 고정밀 변위대 | 1. 6차원 조종 가능(X, Y, Z, ○X, ○Y, ○Z) |
| 2. 변환 스트로크 100mm × 100mm × 20mm |
| 3. 초점이동 반복 위치 정밀도 ±75nm |
| 4. 회전 반복 위치 정밀도 ≤ 0.001° |
| 고정밀 킬로미터급 광섬유 자동 가공 모듈 | 1. 광섬유 직경 범위 100-250μm에 적합 |
| 2. 최대 송섬속도 50m/mim |
| 렌즈 | 20X, 50X, 60X, 100X 이상의 대물렌즈 배율 가공 지원 |
| 가공 특성 | 1. 결정 표면 가공선 너비 200nm 미만 |
| 2. 파이버 래스터 가공 단일 래스터 최대 가공 길이 15mm |
| 3. 래스터 가공 주기 1μm 미만 |
| 옵션 모듈 | 1. 공간 광 모뎀 |
| 2. 굴절률 표징 모듈 |
| 3. 고속 스캐닝 진경 |
| 4. 고정밀 초점면 자동 추적 모듈 |
| 5. 폴리머 재료 광각 시스템 |
| 소프트웨어 구성 | 1. 다양한 머시닝 그래픽 가져오기 지원 |
| 2. 소프트웨어 지원 패브릭 설계, 스크립트 프로그래밍 |
| 3. 광섬유 래스터 필기 가공을 위해 점별 스캐닝, 선별 스캐닝, 변적 스캐닝, 멀티코어 병렬 스캐닝 등 다양한 가공 방법 지원 |
| 4. 셀의 자동 인식, 조준, 각도 조절 지원 |