Femtika Laser Nanofactory MPP 多光子聚合
亚微米级加工精度，结构细节表现优异
无支撑三维直写，复杂结构成型自由度高
材料适配范围广，支持生物相容材料
机械结构稳定，长时间加工一致性好
集成视觉监测，提升加工可靠性
模块化设计，可灵活扩展选配功能
软件操作友好，降低科研使用门槛
产品介绍
Femtika Laser Nanofactory MPP 多光子聚合
总体介绍
Femtika Laser Nanofactory MPP 型号是基于飞秒激光多光子聚合技术的微纳增材制造设备，主要面向科研与小批量生产场景，用于在光敏聚合物及相关材料内部实现三维微结构的高精度直接写入。该设备无需掩膜、无需支撑结构，可完成从亚微米尺度到厘米级范围的复杂三维微结构成型，广泛适配微光学、微流体、生物医学、微机械及组织工程等领域的原型开发与基础研究。设备采用模块化设计，集成飞秒激光光源、高精度定位平台、振镜扫描系统与实时视觉监测模块，整体结构紧凑、扩展性强，可根据实验需求更换物镜、样品台与辅助组件，支持玻片、晶圆、光纤等多种载体形式。MPP 型号在保持高加工精度的同时兼顾操作便捷性，支持常见三维模型文件导入，能够满足高校、科研院所及企业研发部门对微纳结构制备的多样化需求。其成熟的工艺稳定性与材料适配能力，使其在双光子聚合、纳米打印、三维光子晶体、微针阵列、细胞支架等方向得到大量应用，成为飞秒激光微纳制造领域很有特点的工作站。设备在长期运行中保持较好的功率稳定性，可支持连续实验加工，配合显影后处理流程，能够获得结构完整、边缘清晰、表面质量较高的微纳器件，为前沿研究与功能器件开发提供可靠的硬件支撑。
工作原理
Laser Nanofactory MPP 的工作原理基于飞秒激光诱导的多光子吸收与光聚合反应，属于无掩模、直写式增材微加工技术。飞秒激光器输出超短脉冲激光，经过光束整形、能量调控与光路传输后，由高数值孔径物镜聚焦到光敏树脂内部。在聚焦焦点极小空间内，光子密度达到多光子吸收阈值，材料分子同时吸收多个光子并被激发，引发局部光聚合反应，使液态单体迅速转变为固态交联聚合物。由于多光子效应仅在焦点附近高能量密度区域发生，焦斑以外区域能量不足无法引发固化，因此加工具有高度空间选择性，可实现亚微米级别的精细固化。系统通过 XYZ 高精度位移台与振镜扫描协同运动，控制激光焦点在树脂内部按照预设三维模型进行空间轨迹扫描，逐点、逐线、逐层构建出完整三维结构。加工过程中，机器视觉系统实时观测加工区域，自动对焦模块保证焦点始终处于目标深度，避免因样品倾斜或表面起伏造成精度偏差。完成激光写入后，将样品浸入显影液中清洗，未固化的液态树脂被溶解去除，最终保留激光固化形成的三维微结构。整个过程热影响极小，能够保持微结构尺寸精度与表面形貌，特别适合制备悬空、镂空、互锁等传统微加工难以实现的复杂构型。
优势和主要特点
MPP 型号在飞秒激光微纳增材制造中具备多方面实用优势，首先体现在空间分辨率与成型精度，可实现亚微米级特征尺寸加工，能够满足微光学元件、精密微机械对细节结构的要求。其次，该设备支持三维无支撑成型，无需设计辅助支撑结构即可直接制造复杂内腔、悬伸结构与活动构件，大幅降低设计约束，提升结构自由度。在材料适配性方面，设备兼容常用商用光刻胶、杂化有机无机材料、弹性体以及部分生物相容材料，可根据应用场景选择刚性或柔性结构，拓展在生物医学领域的使用范围。系统采用花岗岩基座与闭环控制位移台，机械稳定性强，运行振动小，有利于长时间连续加工并保证样品一致性。激光源具备良好的长期功率稳定性，减少因能量波动导致的固化不均、线宽偏差等问题，提升批样重复性。设备集成实时视觉监测与自动对准功能，可在加工前快速定位、加工中动态监控，降低人为操作误差，提高良品率。模块化光路与软件设计使系统升级与功能扩展更为灵活，可根据需求增加特殊物镜、环境控制或多材料切换模块。操作软件界面逻辑清晰，支持常用三维格式导入与加工路径自动生成，科研人员经过基础培训即可开展实验，降低使用门槛。整体而言，该型号在精度、灵活性、稳定性与易用性之间实现较好平衡，适合多场景科研与试制需求。
应用领域和应用案例
MPP 型号主要应用于微光学、微流体、生物医学、微机电系统与前沿材料科学等领域，可快速制备高精度功能性微器件。在微光学方向，常用于制造微透镜阵列、相位板、光子晶体、光波导等结构，这些元件可用于微型成像系统、光束调控与传感检测。在微流控领域，可制备微阀、微筛、微混合器与通道结构，用于芯片实验室、细胞分选与微量试剂操控。生物医学方面，设备可加工生物相容性微支架、微针阵列、三维细胞培养载体，用于组织工程、药物递送与体外病理模型研究。微机械领域则可制作微齿轮、微弹簧、微型框架等精密构件，为微型机器人与传感器提供核心部件。典型应用案例包括科研机构利用 MPP 系统制备陶瓷前驱体微结构，经后续烧结获得高强度陶瓷超材料，用于力学性能与超材料特性研究；也有团队通过该设备制备柔性微结构，用于生物力学监测与可植入器件开发。在微流控芯片开发中，研究者利用其高精度特点制造微米级通道与过滤阵列，实现对微小颗粒与细胞的高效分选。此外，在教学与科研平台建设中，该设备常作为微纳制造实验平台，支撑多学科交叉课题研究，帮助研究者快速验证新型结构设计，缩短从理论到样品的研发周期，为高水平论文与专利成果提供实验基础。
设备参数
| 加工技术 | 多光子聚合（MPP）飞秒激光直写 |
| 材料 | SZ2080,SU-8,Ormocers, Glassomer,hybrid organic-inorganic,photopolymers, elastomers, proteins |
| 最小XY特征尺寸 | 150 nm |
| 最小表面粗糙度 | Ra≤20 nm |
| 最大制造速度 | 30 mm/s |
| 激光波长 | 1030 nm / 515 nm（可选） |
| 脉冲宽度 | 190 fs – 10 ps 可调 |
| 定位平台行程 | 160 mm × 160 mm × 60 mm（可定制） |
| 定位精度 | ± 300 nm |
| 辅助功能 | 机器视觉、自动对焦、自对准系统、无限视场无缝加工 |
资料下载
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