产品
目录
解决方案
目录
技术
目录
利用NanoPrint 3D智能纳米加工系统进行飞秒激光加工，可以在透明介质中直接写入微米级、亚微米级甚至纳米级的三维微纳米结构，具有无掩膜、结构灵活、设计简单、加工速度快等优点。通过与不同光学材料的结合，它可以在全光通信领域实现广泛的应用，特别是在衍射光学、集成光学、片上光学、硅光子学、纳米光学和量子光学的制造方面，在众多微纳米制造技术中脱颖而出，成为越来越重要的使能技术。
三维微纳结构的设计可以增强局部光场与物质的相互作用，从而产生各种线性和非线性光学现象，缩短作用尺度，从而有效实现器件的小型化、集成化和低能耗。例如，Nanoprint 3D智能激光纳米制造系统可以实现各种微型衍射光学元件，包括微型透镜、集成光栅、波段片等，可以在成像、波长选择、色散补偿等方面发挥巨大作用。
此外，NanoPrint系统独特的高功率飞秒激光器能够与不同的材料，如玻璃、硅、硫基玻璃和铌酸锂晶体进行互动。这些材料可以有效地引入非线性光学相互作用，用于波长转换、光学开关、非线性调谐等。纳米级波导中的非线性相互作用可以被利用来产生有效的量子光学的纠缠光子源。飞秒激光器可以在光纤、块状玻璃和二维材料中引入超高折射率变化，形成高质量的光波导、超薄器件和复杂的三维集成光学系统，如光连接器和片上集成，这些都是超高速、超高容量和量子通信的重要使能部件。
二维（2D）材料通常指含有单层或多层原子的材料，厚度从单个原子层到几十纳米不等。各种二维材料，如石墨烯、氮化硼、过渡金属硫化物、黑磷和致癌物已被成功分离。二维材料表现出特殊的物理化学特性，如原子层厚度、强大的非线性光学特性、磁性和优良的机械特性。这些特性与它们的块状材料非常不同，为二维材料在纳米设备中的应用创造了新的机会，特别是在光子学方面。
最近，各种二维材料的微/纳米结构和功能器件被提出，并通过各种制造方法来实现其优异的性能。超快激光直写技术因其丰富的光物质相互作用机理和动力学特性、特殊的三维制造能力、任意结构设计的灵活性和最小的热效应，使加工精度达到几十纳米，充分显示了其卓越的制造能力，在材料图案化、改性和功能化方面得到了广泛的应用。其超高的分辨率和制造精度、简单灵活的制造方法和优异的性价比，是制备下一代大面积、高性能、便携式、集成化和柔性器件所不可或缺的。
NanoPrint 3D智能激光纳米制造系统利用激光直写技术制备功能性光子器件，如超薄透镜、石墨烯超材料、完美吸收器和2D材料的全息显示器。此外，超快激光直写技术还可用于二维材料的局部非线性特性修饰，只需在传统光子器件上增加二维材料层，并将其转变为高非线性系统。这种方法为实现超快速度提供了极大的灵活性，并大大提升了全光通信系统的性能。
在今天这个万物皆智能的社会中，传感器在我们的日常生活和物联网中发挥着越来越重要的作用。传感器监测我们的健康（如心跳）、空气质量、家庭安全，并被广泛用于工业物联网（IIoT）以监测生产过程。我们的生活被智能手机、可穿戴设备和其他智能设备所包围，所有这些都与传感器密不可分。
日常生活中广泛使用的传感器包括温度计、压力传感器、光传感器、加速度计、陀螺仪、运动传感器、气体传感器等等。它们的设计和制造往往依靠传统的机电加工，功能单一，体积大，能耗高，不适合新型传感器的小型化、集成化、一体化、高精度、低能耗的要求。因此，如何创新制造方法，改进制造工艺，已成为传感领域的一个难题。
NanoPrint 3D智能激光纳米制造系统可以在各种材料中写入灵活的设计和多功能的3D微纳米结构，包括聚合物、2D材料、金属、半导体、晶体、光纤和其他材料，形成传感机制。其写入方法灵活，制作简单，不需要真空或掩膜。更重要的是，写入的结构小且高度集成，可以与基底或环境形成浸入式传感。还可以在传感中需要测量的部位直接引入原位高精度传感器，不破坏原有环境和整体外观。
尤其是利用NanoPrint系统实现的石墨烯微纳米传感器，近年来在人工皮肤、智能机器人、医疗保健、疾病早期诊断、可穿戴设备等方面发挥着重要作用。此外，利用NanoPrint系统的独特专利技术制作的FBG具有操作简单、写入速度快、工艺稳定、可灵活形成各种特殊光栅、光栅率高等特点。它解决了传统光纤光栅制作设备的成本高、工艺复杂、光栅结构单一等问题。形成的FBG折射率变化大，耐高温，性能指标高，稳定性好，已经取代了传统的光纤光栅，在高温高压环境下发挥了不可替代的作用。
微型光学元件是制造小型光电系统的关键部件，它具有体积小、重量轻、成本低的优点，可以实现普通光学元件难以实现的微小、阵列、集成、成像和波前转换等新颖功能。目前，光学系统的微型化和集成化已经成为各种应用的主要趋势。微型光学器件在光学成像和显示系统、光电系统、激光设备、热成像设备、夜视设备、红外扫描设备、显示系统、摄像系统、变焦镜头、医疗诊断用基金镜、内窥镜、渐进式镜头、手机、PDA、CD和DVD等方面发挥着越来越大的作用。
在应用需求的推动下，微光器件制造技术的研究也在不断深入。除了传统的超精密机械制造技术外，还出现了多种现代制造技术，如电子束写入技术、光刻技术、蚀刻技术、复制技术和镀膜技术。这些技术都是从微电子元件的微细加工技术发展而来的，但与原来的电子元件不同，三维成型精度和装配精度对光学元件至关重要，将直接影响其性能，因此这些方法都有各自的缺陷和使用限制。一般来说，加工精度和加工速度及产量是相互矛盾的目标，难以平衡。
NanoPrint 3D智能激光纳米制造系统的制造，基于激光与物质的非线性作用，可以实现多种材料的三维高精度微纳结构，为微光学元件的制造提供了新的思路。它还利用了多焦点并行加工技术，可以将制造效率和生产力提高数百倍，将激光直写技术从实验室推向生产制造环境。
以NanoPrint系统为代表的激光三维纳米制造技术，实现了非球面镜片、微透镜阵列、金字塔形微结构表面、减反射光栅、自由曲面光学元件等结构的制造，具有传统制造设备不具备的优势，如结构设计灵活、精度高、速度快等。它的主要特点是能够以纳米级的精度制造出真正的三维结构。
近年来，飞秒脉冲激光器已被广泛应用于微流控设备、微传感器、生物医学等微纳米制造领域。特别是在生物医学领域，激光可以实现复杂精细的微纳米结构加工，最能满足一些特殊应用的生物医学产品的要求。
与传统的制造方法相比，飞秒脉冲激光微加工具有 "冷 "加工、低能耗、低损伤、高精度、三维空间严格定位等优点，在生物器件的制造中具有良好的前景。激光微加工技术赋予生物材料新的结构和功能，可用于细胞培养，实现对受损组织或器官的永久性修复，已成为当代生物医学的发展方向。
虽然激光微细加工技术可以制造出结构极其精细的新一代植入式医疗器械，使下一代植入式医疗器械具有商业可行性，但激光微细加工技术在生物医学领域的发展还不成熟，生产效率低，工作稳定性有待提高。
对于激光微细加工，目前还没有一套完整的理论来解释超快、超短、超强等极端条件下激光与材料相互作用的物理本质，不能很好地评价激光微细加工对材料结构及其物理和化学性能的影响。下一步的工作还需要大量的基础和常规研究，同时需要开发仿真分析软件，模拟微细加工过程，根据激光微细加工的特点和被加工材料的特性，优化激光微细加工过程的参数。
NanoPrint 3D智能激光纳米制造系统可广泛应用于生物学领域，用于生物材料的表面微细加工、医疗MEMS组件的制备、血管支架结构的加工、生物支架的快速原型制造和细胞饲养支架。
材料的激光表面处理是一项重要的技术，因为它可以提高各种设备性能，如各种材料的表面强度、硬度、粗糙度、摩擦系数、耐化学性和耐腐蚀性。当磨损率和剪切应力较高时，对材料表面的这种改进不仅是理想的，而且还可以通过覆盖表面的微裂缝（如工业陶瓷）和修复缺陷和破损来保持或延长部件的功能寿命。
与基于热机制的传统激光制造相比，NanoPrint 3D智能激光纳米制造系统的飞秒技术是一种冷加工。高强度的飞秒脉冲提供了一个局部的高热环境（焦点附近的局部温度可超过几千度），但工件的整体温度并没有上升。因此，这种制造方式具有精度高、操控性好、反应机制丰富、灵活性强、可控性高、加工表面光滑、浪费少等诸多优点。它是科学研究、工业应用的首选，特别是在工业精密切割、焊接、表面处理和工业标记方面发挥着重要作用。
微流控技术是指：1）实验仪器和设备的微型化（几十到几百微米大小）；2）实验对象是液体（纳升到升的体积）；3）在微型化设备上控制、操纵和处理液体。微流控技术是将生物、化学和医学分析过程中的样品制备、反应、分离和检测等基本操作单元整合到一个微米级的芯片上，自动完成整个分析过程。
微流控芯片是实现微流控技术的主要平台。它最大的特点是可以在一个芯片上形成一个多功能的集成系统和大量的微全分析系统的复合系统。微流控芯片采用类似于半导体的微机械电加工技术，在芯片上构建微流控系统，在由相互连接的通路和液相室组成的芯片结构上再现实验和分析过程，装载生物样品和反应溶液，再由微机械泵进行。诸如电液泵和电渗流等方法驱动缓冲液在芯片中的流动，形成微流体通道，在芯片上进行一个或多个连续反应。
NanoPrint 3D智能激光纳米制造系统采用了多种检测系统，如激光诱导荧光、电化学和化学，以及许多与质谱等分析工具相结合的检测方法，已被应用于微流控芯片，用于快速、准确和高通量地分析样品。