双光子3D打印显微镜
高端科研与工业微纳制造双光子聚合（TPP）加工平台
双光子3D打印显微镜产品简介
TPL双光子3D打印显微镜是一款专为高端科研与工业微纳制造打造，在微纳加工的灵活性、加工精度与制造效率方面实现 了全面提升，微纳加工写入速度可达 1–1000 mm/s，加工通量可达 0.01–1 mm³/h，可满足集成光子学、超构表面、生物芯片、微纳机械、光纤直写、微流控等领域从基础研究到规模制造的需求。
针对不同的应用场景和加工需求，TPL提供TPL FAST、TPL Gray、TPL MULTI GRAY 三大型号可选，按需匹配二值化单点加工、单点灰度曲面制造、多通道全息并行量产三大核心需求。TPL FAST 为单点扫描型，同时兼顾分辨率和成像速度；TPL Gray 引入了灰度曝光调制，消除传统分层打印台阶纹，加工曲面表面粗糙度 Ra＜1nm；TPL MULTI GRAY 采用多通道全息并行并原生支持灰度曝光，兼顾高制造通量与灰度加工能力。
全系列兼容多类型双光子光刻胶（刚性、玻璃烧结、生物水凝胶、细胞支架专用胶），适配玻璃、硅片、石英、蓝宝石、PDMS 柔性基板等数十种基材；极低飞秒激光热效应可避免微结构形变，完美适配集成光子学、自由曲面微光学、生物医疗、MEMS 微机械、光纤直写、超构材料等前沿领域，是高校实验室、科研院所、光电制造企业实现纳米级三维精密制造的高端加工平台。
双光子3D打印显微镜产品特点
三大系列覆盖全场景需求
三种型号可选。TPL FAST单点高效二值化加工、TPL Gray单点灰度打印、TPL MULTI GRAY多点并行含灰度加工，从基础研究到规模制造一站式满足，
用户可按加工精度、灰度需求与制造通量灵活选型。
百纳米分辨率与大面积制造
横向分辨率可达 150nm，具备灰度曝光与无缝拼场技术，实现高精度、
大面积的微纳结构一致性制造。
具备灰度加工能力
通过高速AOM与SLM实现亚像素级曝光能量控制，表面粗糙度Ra<1nm，
满足微透镜阵列、自由曲面微光学、DOE等高端微光学器件加工需求。
智能自动化加工平台
TPL 双光子3D打印显微镜配备图形化自动控制软件以及丰富的内置标准数据库，支持 CAD/STL
等模型快速导入。具有自动对焦、自适应扫描策略、实时反馈控制及工艺参数管理，实现从结构设计到加工制备的一站式自动化流程，显著降低工艺开发门槛，提高加工重复性与稳定性。
选型对比
TPL FAST
专注于单焦点高速扫描，兼备精度与速度，是实验室与工艺开发的高性价比选择。
单焦点高速振镜扫描，写入速度可达 1000 mm/s
高机械与光学稳定性，长时间加工漂移 < 50 nm
亚100 nm 加工分辨率
倒置光路设计，兼容多种基材与样品形式
TPL Gray
引入灰度调制能力，通过高速声光调制（AOM）与亚像素能量控制实现激光曝光能量的实时动态调节实现Ra<1nm的无台阶打印。
单焦点扫描 + 高速 AOM 灰度能量调制
亚像素级曝光能量控制，实现连续梯度结构
超低表面粗糙度（Ra < 1 nm），适合微光学器件
支持折射率梯度三维直写
TPL MULTI GRAY
采用 1–100 通道全息并行打印技术，并结合空间光调制器（SLM）原生支持灰度曝光，实现真正三维同步的含灰度并行加工，大幅提升制造通量。
多通道全息并行打印，三维同步加工
原生支持灰度曝光与亚像素能量控制
高分辨率下大幅提升制造通量
大面积并行制造，晶圆级加工
技术参数指标
型号 | TPL FAST | TPL Gray | TPL MULTI GRAY | |
激光 | 光源类型 | 固态飞秒钛宝石振荡器（Fs-Oscillator），可选配一体化集成式飞秒光纤激光器 | ||
中心波长 | 780 nm ~ 800 nm | |||
脉冲宽度 | ≤100 fs | |||
重复频率 | 80 MHz（振荡器）/ 可选光纤激光器 50-100 MHz | |||
输出功率 | 空间光直接输出，50-200 mW | 空间光直接输出，50-200 mW | 空间光直接输出，500-2000 mW | |
功率控制 | 集成高速声光调制器（AOM），实现激光开关同步 | 集成高速 AOM（带宽 > 1 MHz），实现亚像素级灰度能量动态调制 | AOM + 空间光调制器（SLM）联合控制，实现多通道灰度能量调制 | |
扫描部件 | 架构类型 | 高速单焦点振镜扫描（二值化） | 高速单焦点振镜扫描 + 灰度能量调制 | 多通道全息并行扫描（Galvo + SLM 联合控制）+ 原生灰度 |
核心组件 | 2D 高精度两轴大口径高速扫描振镜 | 2D 高速振镜 + 高速 AOM 灰度调制模块 | 高分辨率纯相位液晶空间光调制器（2K/4K），全息多通道控制 | |
功能 | 单焦点二维扫描 | 单焦点扫描 + 逐点灰度能量控制，支持梯度结构 | 实时产生 1-100 焦斑阵列 / 贝塞尔光束 / 定制 3D 全息光场，并支持灰度调制 | |
工作对焦 | 高数值孔径（NA 1.4/1.3）油镜 | |||
扫描速度 | 1-1000 mm/s | 1-1000 mm/s | 群组扫描，等效 1-1000 mm/s | |
分辨率 | 单场 200×200 μm，横向 150 nm / 轴向 300 nm | |||
灰度能力 | 不支持（二值化） | 支持，灰度级 ≥ 256，亚像素能量控制 | 原生支持，灰度级 ≥ 256（SLM 相位/振幅联合控制） | |
并行吞吐量 | — | — | 多通道并行加工能力比单焦点提升高达 100 倍 | |
位置反馈模块 | 定位系统 | 可选配激光干涉测距或全反射共焦界面定位系统 | ||
轴向锁焦精度 | < 20 nm | |||
位移台模块 | 行程 | 200 mm 三轴（可定制扩展至 500 mm） | ||
闭环反馈 | 光栅尺闭环反馈，定位精度 100 nm，重复定位精度 50 nm | |||
微动位移台（可选配） | 3 轴压电位移台，行程：100/200 μm，精度 1 nm | |||
软件与控制 | 控制软件 | 直观自动化控制软件，支持 STL/DXF/GDSII 导入与可视化编辑 | 自动化控制软件，支持灰度切片与梯度路径规划 | 自动化控制软件，支持并行通道调度与灰度曝光路径规划 |
结构库 | 内置多种标准结构库，支持参数化设计与批量加工 | 内置标准结构库，支持灰度微光学结构参数化设计 | 内置标准结构库，支持大规模阵列与晶圆级并行加工 | |
扫描策略 | 自适应扫描、实时反馈与过程监测，工艺数据可追溯 | 自适应灰度扫描、实时反馈与过程监测，工艺数据可追溯 | 自适应并行灰度扫描、实时反馈与过程监测，工艺数据可追溯 | |
典型应用 | 应用领域 | 集成光子学、微纳机械、光纤直写、科研样品制备 | 微透镜阵列、DOE 衍射光学、自由曲面微光学、梯度折射率结构 | 超构表面、大规模微纳阵列、生物芯片/微流控、晶圆级并行制造 |
基板与材料兼容性 | 光刻胶 | 支持多种双光子光刻胶（正性/负性） | 支持多种双光子光刻胶（正性/负性/灰度胶） | 支持多种双光子光刻胶（正性/负性/灰度胶） |
基板 | 玻璃、硅片、石英、蓝宝石、透明导电基板、柔性聚合物（PDMS、SU-8、PMMA 等） | |||
针对不同的应用场景和加工需求，可以选择不同的光刻胶。
光刻胶型号 | 核心特点 |
Nano-RESIN Standard | 均衡机械性能、光学透明性、高分辨率 |
Nano-RESIN Rigid | 高机械硬度、低收缩率、光学与机械应用 |
Nano-RESIN Glass | 烧结后为玻璃材质、抗老化性能 |
Nano-RESIN Hydro | 水凝胶基质、生物兼容性、分子渗透性 |
Nano-RESIN BIO | 生物相容性、应用于细胞支架 |
应用场景
TPL双光子3D打印系统三大系列，覆盖微透镜阵列加工,自由曲面加工,非球面结构加工,DOE 衍射光学元件加工,平滑曲面结构加工,梯度折射率结构加工,高精度加工,超构表面加工,大规模微纳阵列加工,生物芯片加工,微流控期间加工,晶圆级并行制造加工,大面积加工等场景加工需求。
问答小贴士
灰度曝光调制有什么优势呢？
灰度曝光调制可以通过连续动态调节每个体素的有效曝光剂量，实现不同位置有不同的固化程度，生成光滑连续的曲面。
双光子和单光子打印相比，优势在哪？
单光子打印是线性的，光束路径全部固化，难以实现三维打印。双光子打印的固化机制是非线性的，仅在焦点处固化，可以实现3D体内直写，且分辨率可以突破衍射极限。
TPL MULTI GRAY系列吞吐量为多大？
TPL MULTI GRAY采用 1–100 通道全息并行打印技术，通道数可达100。
灰度曝光调制的灰度级为多少？
TPL Gray系列支持灰度曝光调制，灰度级>256，TPL MULTI GRAY系列原生支持灰度曝光调制，灰度级>256。
高分辨率高成像速度的高端科研与工业微纳制造加工平台。
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