我们往往需要通过灰度光刻的方式来实现微透镜阵列结构，灰度光刻的就是利用灰度光刻掩膜版（掩膜接触式光刻）或者计算机控制激光束或者电子束剂量从而达到在某些区域完全曝透，而某些区域光刻胶部分曝光，从而在衬底上留下3D轮廓形态的光刻胶结构（如下图4所示，八边金字塔结构）。微透镜阵列也是类似，可以通过剂量分布的控制来控制其轮廓形态。需要注意，灰度光刻方法获得的微透镜阵列的表面粗糙度相比于热回流和喷墨法获得的透镜要大的多，约为Ra=100nm，前两者可以会的Ra=50nm的球面。微纳3D打印这种方法与灰度光刻有点类似，但是原理不同，我们常见的微纳3D打印技术是双光子聚合，利用该技术我们理论上可以获得任意想要的结构，不仅只是微透镜阵列结构（如下图5所示），该方法的优势是可以完全按照设计获得想要的结构，后续可以通过LIGA工艺获得金属模具，并通过纳米压印技术进行复制。双光子灰度光刻技术将灰度光刻的高性能与双光子聚合的精确性和灵活性完美结合。超高速灰度光刻无掩光刻
Nanoscribe称QuantumX是世界上**基于双光子灰度光刻技术（two-photongrayscalelithography，2GL）的工业系统，目前该技术正在申请专利。2GL将灰度光刻技术与Nanoscribe的双光子聚合技术相结合，可生产折射和衍射微光学以及聚合物母版的原型。该系统配备三个用于实时过程控制的摄像头和一个树脂分配器。为了简化硬件配置之间的转换，物镜和样品夹持器识别会自动运行。QuantumX的软件能实时控制和监控打印作业，并通过交互式触摸屏控制面板进行操作。为了更好地管理和安排用户的项目，打印队列支持连续执行一系列打印作业。山东超高速灰度光刻三维微纳米加工系统Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技（上海）有限公司为您揭秘双光子灰度光刻系统的应用。
现代光电设备在系统的复杂化与小型化得到了巨大改进。一种应用需求为使用定制的透镜阵列来准直和投射来自线性排列的边缘发射激光二极管以形成复合激光线。消费类相机和投影模块中的微型光学元件通常需要多个元件才能满足性能规格。复杂的组装对于需要组合成具有微米间距的线性阵列提出了额外的挑战。塑料模型元件可以提供特殊的曲率需求，尽管可用的折射率会导致高度弯曲的表面产生球面像差，从而抑制准直性能。硅灰度光刻技术可以在单个高折射率表面上实现复杂的透镜形状，同时还可以在多个孔之间提供精确的对准和间距。多孔径透镜阵列设计用于沿快轴准直激光，并在慢轴上提供±3°发散角。阵列中的每个元素还包含偏心和衍射项，以偏置主光线角并与发散的光锥重叠以形成连续的激光线。
微透镜阵列对表面质量和形貌要求比较高，因此对制备工艺提出了很严格的要求。科研人员提出了许多方法来实现具有高表面质量的微透镜阵列的高效制备，比如针对柔性材料的热压印成型方法实现了大面积微透镜阵列；利用灰度光刻工艺和转印方法在柔性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上实现了微透镜阵列；利用光刻和热回流方式实现了基于聚二甲基硅氧烷材料的微透镜阵列等。上述方法可以实现具有较高表面质量的微透镜阵列，但通常需要使用复杂的工艺和步骤。此外，这些微透镜基质通常为软质材料，材料本身的机械抗性和耐酸碱的能力比较差。相对而言，透明硬脆材料例如石英、蓝宝石等由于其极高的硬度和极强的化学稳定性，在光学窗口、光学元件等方面的应用更加广。因此，如何制备具有高表面质量的透明硬脆材料微透镜阵列等微光学元件成为研究人员研究的焦点。Quantum X是全球头一台灰度光刻激光直写系统。
QuantumXshape是一款真正意义上的全能机型。基于双光子聚合技术，该激光直写系统不只是快速成型制作的特别好的机型，同时适用于基于晶圆上的任何亚微米精度的2.5D及3D形状的规模化生产。QuantumXshape在3D微纳加工领域非常出色的精度，比肩于Nanoscribe公司在表面结构应用上突破性的双光子灰度光刻(2GL®)。全新的QuantumXshape的高精度有赖于其高能力的体素调制比和超精细处理网格，从而实现亚体素的尺寸控制。此外，受益于双光子灰度光刻对体素的微调，该系统在表面微结构的制作上可达到超光滑，同时保持高精度的形状控制。微纳3D打印和灰度光刻技术有什么区别？山东双光子灰度光刻3D打印
Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技（上海）有限公司为您讲解双光子灰度光刻技术的运用。超高速灰度光刻无掩光刻
Quantum X shape是Nanoscribe推出的全新高精度3D打印系统，用于快速原型制作和晶圆级批量生产，以充分挖掘3D微纳加工在科研和工业生产领域的潜力。该系统是基于双光子聚合技术（2PP）的专业激光直写系统，可为亚微米精度的2.5D和3D物体的微纳加工提供极高的设计自由度。Quantum X shape可实现在6英寸的晶圆片上进行高精度3D微纳加工。这种效率的提升对于晶圆级批量生产尤其重要，这对于科研和工业生产领域应用有着重大意义。全新Quantum X shape作为Nanoscribe工业级无掩膜光刻系统Quantum X产品系列的第二台设备，可实现在25 cm²面积内打印任何结构，很大程度推动了生命科学，微流体，材料工程学中复杂应用的快速原型制作。Quantum X shape作为具备光敏树脂自动分配功能的直立式打印系统，非常适合标准6英寸晶圆片工业批量加工制造。超高速灰度光刻无掩光刻
纳糯三维科技（上海）有限公司是以提供PPGT2，Quantum X系列，双光子微纳激光直写系统，双光子微纳光刻系统为主的外商独资企业，公司位于上海市徐汇区桂平路391号3号楼11层1106A室，成立于2017-11-08，迄今已经成长为仪器仪表行业内同类型企业的佼佼者。纳糯三维以PPGT2，Quantum X系列，双光子微纳激光直写系统，双光子微纳光刻系统为主业，服务于仪器仪表等领域，为全国客户提供先进PPGT2，Quantum X系列，双光子微纳激光直写系统，双光子微纳光刻系统。多年来，已经为我国仪器仪表行业生产、经济等的发展做出了重要贡献。
