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  • Quantum X align 新一代对准3D打印系统

  • Quantum X align 新一代对准3D打印系统

    Quantum X align 系统代表了新一代对准3D打印技术的发展方向，可实现光纤、芯片及晶圆上的高分辨率三维结构制造，并具备自动对准能力，从而支持可靠、低损耗的光子耦合，以及在传感与成像等应用领域的多样化需求。


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产品详情

Quantum X align 系统代表了新一代对准3D打印技术的发展方向，可实现光纤、芯片及晶圆上的高分辨率三维结构制造，并具备自动对准能力，从而支持可靠、低损耗的光子耦合，以及在传感与成像等应用领域的多样化需求。


基于3D纳米对准打印的光子耦合

Quantum X align 基于先进的 2GL® 双光子3D打印技术，可制造具有卓越形貌精度和优异表面质量的自由曲面微光学元件。打印过程中，系统支持体素尺寸的动态调控，可显著减少打印层数，在确保形状精度与光学性能的前提下，提升打印效率。Nanoscribe全新的对准三维打印技术，它几乎能实现无限制的光学设计，用于制造透镜光纤阵列、透镜芯片。

对准双光子光刻（A2PL®）赋能高精度光学制造

A2PL® 技术支持自动检测芯片边缘、光纤核心、晶圆及预结构化基底上的定位标记，并以纳米(nm)级对准精度在指定位置直接打印自由曲面光学元件，确保打印结构与光学轴严格对齐。

此技术尤其适用于高集成度光子封装，能够显著降低后续制造与装配流程的复杂性与成本，为高性能光子器件的大规模生产提供了可靠的技术路径。         

易用的系统与验证材料

Quantum X align 提供可靠的打印结果，集成了智能自动化功能、操作简便的软件以及高度集成的工作流程，能够加速3D打印从原型验证到规模化生产的全过程。该系统支持多种经验证的光学制造专用树脂。Nanoscribe 光敏聚合物，在整个可见光谱范围及近红外（NIR）、紫外（UV）波段均具有高度透明性，并提供不同的折射率及阿贝数（Abbe number）。这些材料针对严苛应用而开发，已在激光照射、热应力和高湿环境下展现出优异的稳定性。

芯片与光纤上的自由曲面对准3D打印


技术亮点与性能概览

标配功能

  • 对准3D打印，例如通过对准双光子光刻（A2PL®），可将高精度光学元件直接打印在光纤核心、芯片表面与边缘、或预设参考标记上，实现纳米(nm)级对准精度。

  • 打印速度显著提升，基于双光子灰度光刻（2GL®）技术，打印速度相比传统双光子聚合（2PP）最高提升至60倍，同时保持卓越打印质量。

  • 多种材料平台的三维打印，支持在多种光子集成封装平台上直接打印，包括氮化硅（SiN）、硅（Si）、绝缘体上硅（SOI）、砷化镓（GaAs）、绝缘体上氧化锂（LNOI）等。

  • 光纤对准自动打印，搭配光纤打印套件，可实现自动检测并对准光纤核心，进行高精度打印。

  • 复杂基底三维拓扑自动映射，搭配芯片打印套件及共聚焦检测模块，支持对复杂基底拓扑结构进行自动三维扫描与映射。

选配功能

  • 快速高精度表面微结构加工，通过双光子灰度光刻（2GL®），实现高效率、精确的表面图案化。


基准测试指标

3D 对准检测精度（1）在 x/y 方向精度可达 100 nm
表面粗糙度 Ra可精确控制至 ≤ 5 nm
形状精度 Sa≤ 200 nm
特征尺寸控制x/y方向最小特征尺寸：可达100 nm
典型加工时间打印一组 8通道透镜光纤阵列的典型加工时间约为 10分钟
可实现的耦合损耗(2)最低可达 ≤1 dB

峰值表现，仅在特定条件下实现，包括打印参数、打印头、光敏树脂及设计工艺等。
(1) 检测精度基于共聚焦检测模块，具体数值与所配置的打印头密切相关
(2) 耦合损耗为典型应用的最优情况，具体表现依赖于结构设计、基底质量及测量方法


系统通用性能

基底微芯片
TO封装（TO cans）
单根切割光纤（单模/多模/保偏）
安装于 FC 或 SMA 连接器内的光纤
V槽光纤阵列
1英寸至8英寸（25.4 mm–200 mm）的晶圆
各类玻璃
硅以及其他透明或不透明基材		光刻胶Nanoscribe专用聚合物光敏树脂
支持第三方及定制材料