光學精密製造技術對於生產小型化、整合化的光學光子器件是必不可少的。

在實驗室中，目前可以透過鐳射直寫雙光子光刻、電子束、離子束光刻等技術來製備高精度微奈米元器件。

但是，相應的加工系統通常非常昂貴、且加工效率不夠高。儘管奈米壓印技術能以高產量實現高解析度的結構，但它需要高精度的模版。

模版通常需要電子束光刻等技術來製備，這會導致額外的成本投入和時間投入。

儘管光學投影光刻技術已被開發用於光學器件的製備。但是，這些方法目前只能實現微米級的解析度，更高精度的光學加工依然面臨挑戰。

在支援高精度加工的紫外投影光刻技術面世以前，人們主要透過鐳射直寫技術來加工微納器件。

鐳射直寫技術雖然也可以用於加工，但這個方法在三維加工會尤其獨特的優勢。在加工二維結構時，這種層層加工的方式會使加工效率過低，而且平臺各個運動方向的高精度與否對於獲得高質量器件極其重要。

德國漢諾威大學鄭蕾博士所在課題組的其中一個方向是應用光學和應用光子學，該團隊的研究經常涉及到二維微納結構的加工製備。

圖 | 鄭蕾（來源：鄭蕾）

該團隊曾設想：如能開發一套支援高效和高精度加工的低成本裝置，會極大促進相關課題的研究。

受到顯微鏡系統的啟發，他們決定研發一套低成本的基於紫外 LED（light-emitting diode，發光二極體）的投影光刻系統，以便更高效地進行二維微納器件的製備，推進課題研究。

該方法以紫外 LED 為光源，透過標準光學元件和顯微物鏡將圖案投影到基板上，再進行紫外光照射來加工微納器件。

當然，開發加工系統和技術的過程並不是一蹴而就的，從最初的系統雛形、到軟硬體和加工工藝的逐步最佳化，期間經歷了幾年之久。

具體來說，有了開發加工系統的想法之後，他們先是搭建了一個系統雛形，透過加工測試驗證思路可行性。

之後，他們才開始更深入的研究和最佳化，包括硬體系統的完善和軟體端的最佳化。主要體現在以下幾個方面：

其一，最佳化光路成像質量。

由於這個技術的加工方式：是透過將圖案投影到旋塗了光敏聚合物的基底上，再透過紫外光照射曝光的方式來進行。因此，圖案的成像質量對於加工精度和加工質量非常重要。

為此他們對光路進行了除錯，同時運用平面消色差物鏡來提高成像質量，藉此減少了像差畸變。

其二，最佳化軟體系統。

為了實現加工過程的可控化和自動化，他們開發了配套的加工軟體，以用於對加工引數進行定量控制，同時也開發了包括自動聚焦、平臺傾斜度自動檢測、拼接加工、加工過程實時觀測等功能模組。

這大大促進了加工操作的簡易化和便捷化，提升了加工效率和加工可重複性。

其三，建設和完善加工工序。

由於這一製造系統仍然依賴於掩模版，為了更方便地製備掩模版，以及實現低成本的製造，他們開發了一套涵蓋從結構設計和列印、鉻掩模版製備、到 MPP（microscope projection photolithography，顯微鏡投影光刻技術）加工的完整工序。

目前，這套系統可以在幾秒甚至數百毫秒時間內加工出一款二維微納器件，而且器件質量和可重複性都很高。在加工精度方面，課題組已能實現最低 80 奈米的特徵尺寸。

整體來看，這套系統主要聚焦於二維的微納光學器件加工，預計這些器件可被用於光學感測、奈米光子學等不同領域。

日前，相關論文以《基於 UV-LED 的顯微投影光刻實現 100nm 以下特徵尺寸》（Feature size below 100 nm realized by UV-LED-based microscope projection photolithography）為題發在 Light: Advanced Manufacturing[1]。鄭蕾是第一作者兼通訊作者。

光學精密製造技術對於生產小型化、整合化的光學光子器件是必不可少的。

在實驗室中，目前可以透過鐳射直寫雙光子光刻、電子束、離子束光刻等技術來製備高精度微奈米元器件。

但是，相應的加工系統通常非常昂貴、且加工效率不夠高。儘管奈米壓印技術能以高產量實現高解析度的結構，但它需要高精度的模版。

模版通常需要電子束光刻等技術來製備，這會導致額外的成本投入和時間投入。

儘管光學投影光刻技術已被開發用於光學器件的製備。但是，這些方法目前只能實現微米級的解析度，更高精度的光學加工依然面臨挑戰。

在支援高精度加工的紫外投影光刻技術面世以前，人們主要透過鐳射直寫技術來加工微納器件。

鐳射直寫技術雖然也可以用於加工，但這個方法在三維加工會尤其獨特的優勢。在加工二維結構時，這種層層加工的方式會使加工效率過低，而且平臺各個運動方向的高精度與否對於獲得高質量器件極其重要。

德國漢諾威大學鄭蕾博士所在課題組的其中一個方向是應用光學和應用光子學，該團隊的研究經常涉及到二維微納結構的加工製備。

圖 | 鄭蕾（來源：鄭蕾）

該團隊曾設想：如能開發一套支援高效和高精度加工的低成本裝置，會極大促進相關課題的研究。

受到顯微鏡系統的啟發，他們決定研發一套低成本的基於紫外 LED（light-emitting diode，發光二極體）的投影光刻系統，以便更高效地進行二維微納器件的製備，推進課題研究。

該方法以紫外 LED 為光源，透過標準光學元件和顯微物鏡將圖案投影到基板上，再進行紫外光照射來加工微納器件。

當然，開發加工系統和技術的過程並不是一蹴而就的，從最初的系統雛形、到軟硬體和加工工藝的逐步最佳化，期間經歷了幾年之久。

具體來說，有了開發加工系統的想法之後，他們先是搭建了一個系統雛形，透過加工測試驗證思路可行性。

之後，他們才開始更深入的研究和最佳化，包括硬體系統的完善和軟體端的最佳化。主要體現在以下幾個方面：

其一，最佳化光路成像質量。

由於這個技術的加工方式：是透過將圖案投影到旋塗了光敏聚合物的基底上，再透過紫外光照射曝光的方式來進行。因此，圖案的成像質量對於加工精度和加工質量非常重要。

為此他們對光路進行了除錯，同時運用平面消色差物鏡來提高成像質量，藉此減少了像差畸變。

其二，最佳化軟體系統。

為了實現加工過程的可控化和自動化，他們開發了配套的加工軟體，以用於對加工引數進行定量控制，同時也開發了包括自動聚焦、平臺傾斜度自動檢測、拼接加工、加工過程實時觀測等功能模組。

這大大促進了加工操作的簡易化和便捷化，提升了加工效率和加工可重複性。

其三，建設和完善加工工序。

由於這一製造系統仍然依賴於掩模版，為了更方便地製備掩模版，以及實現低成本的製造，他們開發了一套涵蓋從結構設計和列印、鉻掩模版製備、到 MPP（microscope projection photolithography，顯微鏡投影光刻技術）加工的完整工序。

目前，這套系統可以在幾秒甚至數百毫秒時間內加工出一款二維微納器件，而且器件質量和可重複性都很高。在加工精度方面，課題組已能實現最低 80 奈米的特徵尺寸。

整體來看，這套系統主要聚焦於二維的微納光學器件加工，預計這些器件可被用於光學感測、奈米光子學等不同領域。

日前，相關論文以《基於 UV-LED 的顯微投影光刻實現 100nm 以下特徵尺寸》（Feature size below 100 nm realized by UV-LED-based microscope projection photolithography）為題發在 Light: Advanced Manufacturing[1]。鄭蕾是第一作者兼通訊作者。

光學精密製造技術對於生產小型化、整合化的光學光子器件是必不可少的。

在實驗室中，目前可以透過鐳射直寫雙光子光刻、電子束、離子束光刻等技術來製備高精度微奈米元器件。

但是，相應的加工系統通常非常昂貴、且加工效率不夠高。儘管奈米壓印技術能以高產量實現高解析度的結構，但它需要高精度的模版。

模版通常需要電子束光刻等技術來製備，這會導致額外的成本投入和時間投入。

儘管光學投影光刻技術已被開發用於光學器件的製備。但是，這些方法目前只能實現微米級的解析度，更高精度的光學加工依然面臨挑戰。

在支援高精度加工的紫外投影光刻技術面世以前，人們主要透過鐳射直寫技術來加工微納器件。

鐳射直寫技術雖然也可以用於加工，但這個方法在三維加工會尤其獨特的優勢。在加工二維結構時，這種層層加工的方式會使加工效率過低，而且平臺各個運動方向的高精度與否對於獲得高質量器件極其重要。

德國漢諾威大學鄭蕾博士所在課題組的其中一個方向是應用光學和應用光子學，該團隊的研究經常涉及到二維微納結構的加工製備。

圖 | 鄭蕾（來源：鄭蕾）

該團隊曾設想：如能開發一套支援高效和高精度加工的低成本裝置，會極大促進相關課題的研究。

受到顯微鏡系統的啟發，他們決定研發一套低成本的基於紫外 LED（light-emitting diode，發光二極體）的投影光刻系統，以便更高效地進行二維微納器件的製備，推進課題研究。

該方法以紫外 LED 為光源，透過標準光學元件和顯微物鏡將圖案投影到基板上，再進行紫外光照射來加工微納器件。

當然，開發加工系統和技術的過程並不是一蹴而就的，從最初的系統雛形、到軟硬體和加工工藝的逐步最佳化，期間經歷了幾年之久。

具體來說，有了開發加工系統的想法之後，他們先是搭建了一個系統雛形，透過加工測試驗證思路可行性。

之後，他們才開始更深入的研究和最佳化，包括硬體系統的完善和軟體端的最佳化。主要體現在以下幾個方面：

其一，最佳化光路成像質量。

由於這個技術的加工方式：是透過將圖案投影到旋塗了光敏聚合物的基底上，再透過紫外光照射曝光的方式來進行。因此，圖案的成像質量對於加工精度和加工質量非常重要。

為此他們對光路進行了除錯，同時運用平面消色差物鏡來提高成像質量，藉此減少了像差畸變。

其二，最佳化軟體系統。

為了實現加工過程的可控化和自動化，他們開發了配套的加工軟體，以用於對加工引數進行定量控制，同時也開發了包括自動聚焦、平臺傾斜度自動檢測、拼接加工、加工過程實時觀測等功能模組。

這大大促進了加工操作的簡易化和便捷化，提升了加工效率和加工可重複性。

其三，建設和完善加工工序。

由於這一製造系統仍然依賴於掩模版，為了更方便地製備掩模版，以及實現低成本的製造，他們開發了一套涵蓋從結構設計和列印、鉻掩模版製備、到 MPP（microscope projection photolithography，顯微鏡投影光刻技術）加工的完整工序。

目前，這套系統可以在幾秒甚至數百毫秒時間內加工出一款二維微納器件，而且器件質量和可重複性都很高。在加工精度方面，課題組已能實現最低 80 奈米的特徵尺寸。

整體來看，這套系統主要聚焦於二維的微納光學器件加工，預計這些器件可被用於光學感測、奈米光子學等不同領域。

日前，相關論文以《基於 UV-LED 的顯微投影光刻實現 100nm 以下特徵尺寸》（Feature size below 100 nm realized by UV-LED-based microscope projection photolithography）為題發在 Light: Advanced Manufacturing[1]。鄭蕾是第一作者兼通訊作者。

光學精密製造技術對於生產小型化、整合化的光學光子器件是必不可少的。

在實驗室中，目前可以透過鐳射直寫雙光子光刻、電子束、離子束光刻等技術來製備高精度微奈米元器件。

但是，相應的加工系統通常非常昂貴、且加工效率不夠高。儘管奈米壓印技術能以高產量實現高解析度的結構，但它需要高精度的模版。

模版通常需要電子束光刻等技術來製備，這會導致額外的成本投入和時間投入。

儘管光學投影光刻技術已被開發用於光學器件的製備。但是，這些方法目前只能實現微米級的解析度，更高精度的光學加工依然面臨挑戰。

在支援高精度加工的紫外投影光刻技術面世以前，人們主要透過鐳射直寫技術來加工微納器件。

鐳射直寫技術雖然也可以用於加工，但這個方法在三維加工會尤其獨特的優勢。在加工二維結構時，這種層層加工的方式會使加工效率過低，而且平臺各個運動方向的高精度與否對於獲得高質量器件極其重要。

德國漢諾威大學鄭蕾博士所在課題組的其中一個方向是應用光學和應用光子學，該團隊的研究經常涉及到二維微納結構的加工製備。

圖 | 鄭蕾（來源：鄭蕾）

該團隊曾設想：如能開發一套支援高效和高精度加工的低成本裝置，會極大促進相關課題的研究。

受到顯微鏡系統的啟發，他們決定研發一套低成本的基於紫外 LED（light-emitting diode，發光二極體）的投影光刻系統，以便更高效地進行二維微納器件的製備，推進課題研究。

該方法以紫外 LED 為光源，透過標準光學元件和顯微物鏡將圖案投影到基板上，再進行紫外光照射來加工微納器件。

當然，開發加工系統和技術的過程並不是一蹴而就的，從最初的系統雛形、到軟硬體和加工工藝的逐步最佳化，期間經歷了幾年之久。

具體來說，有了開發加工系統的想法之後，他們先是搭建了一個系統雛形，透過加工測試驗證思路可行性。

之後，他們才開始更深入的研究和最佳化，包括硬體系統的完善和軟體端的最佳化。主要體現在以下幾個方面：

其一，最佳化光路成像質量。

由於這個技術的加工方式：是透過將圖案投影到旋塗了光敏聚合物的基底上，再透過紫外光照射曝光的方式來進行。因此，圖案的成像質量對於加工精度和加工質量非常重要。

為此他們對光路進行了除錯，同時運用平面消色差物鏡來提高成像質量，藉此減少了像差畸變。

其二，最佳化軟體系統。

為了實現加工過程的可控化和自動化，他們開發了配套的加工軟體，以用於對加工引數進行定量控制，同時也開發了包括自動聚焦、平臺傾斜度自動檢測、拼接加工、加工過程實時觀測等功能模組。

這大大促進了加工操作的簡易化和便捷化，提升了加工效率和加工可重複性。

其三，建設和完善加工工序。

由於這一製造系統仍然依賴於掩模版，為了更方便地製備掩模版，以及實現低成本的製造，他們開發了一套涵蓋從結構設計和列印、鉻掩模版製備、到 MPP（microscope projection photolithography，顯微鏡投影光刻技術）加工的完整工序。

目前，這套系統可以在幾秒甚至數百毫秒時間內加工出一款二維微納器件，而且器件質量和可重複性都很高。在加工精度方面，課題組已能實現最低 80 奈米的特徵尺寸。

整體來看，這套系統主要聚焦於二維的微納光學器件加工，預計這些器件可被用於光學感測、奈米光子學等不同領域。

日前，相關論文以《基於 UV-LED 的顯微投影光刻實現 100nm 以下特徵尺寸》（Feature size below 100 nm realized by UV-LED-based microscope projection photolithography）為題發在 Light: Advanced Manufacturing[1]。鄭蕾是第一作者兼通訊作者。