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雙光子3D打印微納造物技術(shù)優(yōu)勢(shì)
無(wú)論是桌面級(jí)還是工業(yè)級(jí)，常見(jiàn)的3D打印機(jī)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(tái)階效應(yīng)”。這使得3D打印機(jī)難以制造高精度的器件，如各種光學(xué)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(gè)問(wèn)題，它被稱(chēng)為雙光子3D打印，其實(shí)專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)應(yīng)該是雙光子激光直寫(xiě)技術(shù)。為了理解這項(xiàng)技術(shù)，首先要知道什么叫做“雙光子吸收效應(yīng)”。物質(zhì)對(duì)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(jiàn)，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(huì)固化，成為固態(tài)的物體。如果您曾經(jīng)利用光敏填充膠補(bǔ)過(guò)牙齒，就會(huì)有更直觀的感受了。
中學(xué)物理中我們?cè)?jīng)學(xué)到過(guò)，絕大多數(shù)物質(zhì)對(duì)光的吸收都是將一個(gè)光子作為基礎(chǔ)單位進(jìn)行的吸收的，一次只能吸收一個(gè)光子。但是實(shí)際上，極少數(shù)情況下，由于物質(zhì)中存在特殊的能級(jí)躍遷模式，也會(huì)出現(xiàn)同時(shí)吸收兩個(gè)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?？量蹋筇囟ǖ奈镔|(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(jiàn)的物體，如一塊玻璃或一杯水，對(duì)特定波長(zhǎng)的光透過(guò)率是一定的，吸收率也是一定的，這個(gè)比例并不會(huì)隨著光強(qiáng)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(huì)隨之加強(qiáng)。