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雙光子3D打印微納造物技術(shù)優(yōu)勢

閱讀:762        發(fā)布時間:2021/4/12
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   無論是桌面級還是工業(yè)級,常見的3D打印機工作原理都是分層制造,這使得層與層之間的精度很受限,存在所謂的“臺階效應(yīng)”。這使得3D打印機難以制造高精度的器件,如各種光學元件、微納尺度的結(jié)構(gòu)器件等等。
  今天要給大家介紹的技術(shù)則完美的解決了這個問題,它被稱為雙光子3D打印,其實專業(yè)名稱應(yīng)該是雙光子激光直寫技術(shù)。為了理解這項技術(shù),首先要知道什么叫做“雙光子吸收效應(yīng)”。物質(zhì)對光的吸收作用我們非常熟悉,以此為基礎(chǔ)的造物技術(shù)也很常見,比如用紫外光照射一些光敏聚合物質(zhì),被光照射到的地方就會固化,成為固態(tài)的物體。如果您曾經(jīng)利用光敏填充膠補過牙齒,就會有更直觀的感受了。
  中學物理中我們曾經(jīng)學到過,絕大多數(shù)物質(zhì)對光的吸收都是將一個光子作為基礎(chǔ)單位進行的吸收的,一次只能吸收一個光子。但是實際上,極少數(shù)情況下,由于物質(zhì)中存在特殊的能級躍遷模式,也會出現(xiàn)同時吸收兩個光子的情況,這就是“雙光子吸收效應(yīng)”。但雙光子吸收的條件非常苛刻,它要求特定的物質(zhì)和*的能量密度。
  通常情況下,物質(zhì)與光的相互作用是一種線性作用。常見的物體,如一塊玻璃或一杯水,對特定波長的光透過率是一定的,吸收率也是一定的,這個比例并不會隨著光強度變化而變化,因此這種作用是線性的。但是雙光子吸收卻是一種三階非線性效應(yīng),即隨著光能量密度的增加,該效應(yīng)會隨之加強。

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