面向双光子光刻中高效结构预测与预补偿的初步研究
光学
2022-08-02 v2
摘要
多年来，微尺度3D打印技术在工业和研究中受到越来越多的关注。遗憾的是，所制备的结构总是偏离各自的预期，这通常是由打印过程中及打印后的物理化学性质引起的。在此，我们展示了一种简单、快速且易于实现的算法用于预测双光子光刻（也称为直接激光书写（DLW））最终结构形貌的初步进展。DLW的三个主要步骤，(i)光敏树脂的曝光、(ii)树脂的交联以及(iii)随后的收缩，通过数学运算进行近似，显示出与实验观察相符的良好结果。例如，径向对称啁啾形貌的未修改3D打印与我们预测形貌之间的均方根误差（rmse）仅为0.46 m，而该3D打印与其目标之间的rmse为1.49 m。因此，我们的鲁棒预测可在打印前用于最小化目标结构与最终3D打印结构之间不期望的偏差。使用Downhill-Simplex算法确定最优预测参数，我们在最佳情况下仅通过两次校正循环便能将rmse从4.04 m降至0.33 m（一次循环后rmse = 0.72 m）。因此，该方法未来可消除许多结构优化循环的需要，以制备高度保形且高质量的微结构。
引用
@article{arxiv.2205.14891,
title = {Towards efficient structure prediction and pre-compensation in multi-photon lithography},
author = {Nicolas Lang and Sven Enns and Julian Hering and Georg von Freymann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.14891},
year = {2022}
}