微光学与光子学

联系

用于微光学、光子学和光通信组件的先进光刻技术

  • 说明

  • 微光学和光子学正在推动各个领域的创新，包括高速光通信、先进传感、下一代显示技术（AR/VR）、生物医学成像以及量子技术。Heidelberg Instruments 提供前沿的光刻解决方案，使这些技术所需的微米和纳米级关键组件得以制造。我们的系统提供实现复杂光学设计所需的精度、灵活性和分辨率，从初期研发和快速原型制作到专业生产，皆可胜任。

    我们的系统支持的关键应用

    • 光通信与光子集成电路（PIC）：制造关键组件，如低损耗光波导、光纤耦合微透镜、波分复用光栅（标准型、锯齿型、VLS型）、环形谐振器，并为光子集成电路提供快速原型制作周期。
    • 成像与传感：生产高性能微透镜阵列（MLA）、复杂菲涅尔透镜、衍射光学元件（DOE）、计算机生成全息图（CGH），以及适用于紧凑型相机（智能手机、平板电脑）、AR/VR系统、波前传感器和生物医学设备的定制光学元件。
    • 光束整形与调制：制造精密微棱镜、衍射光栅（如刻槽光栅或可变线距光栅）、光学傅里叶面、相位板及扩散器，用于均质化光源并高精度定制激光束。
    • 先进应用与复制技术：开发纳米光学结构、超透镜、精密防伪特征及高保真母模，以实现经济高效的大规模复制工艺（如纳米压印、电化学微加工、热压成型）。

    核心光刻技术

    • 直接写入光刻技术（DWL）：作为我们的核心技术，它具备无与伦比的灵活性。通过省去光掩模环节，直接写入技术不仅加速了设计迭代，还降低了原型制作和小批量生产的成本，并能在各类基底上实现复杂二维及2.5D结构的高精度直接图案化。
    • 高分辨率灰度光刻技术：打造精细2.5D拓扑结构的关键，可实现表面平滑与精准形状控制。适用于折射微透镜、锯齿光栅及需精确深度调制的复杂光学元件（DWL 66+设备可达65,000级以上灰度）。
    • 热扫描探针光刻技术（t-SPL）：NanoFrazor突破纳米制造的边界，能够制造具有亚15纳米分辨率、形状自由度和独特原位检测能力的尖端纳米光学元件、超透镜和量子器件，并辅以精妙的单纳米深度控制（Z轴），这对定义复杂的2.5D结构至关重要。

    Heidelberg Instruments 的解决方案

    我们的产品组合包括满足各种需求的系统：

    • DWL系列（DWL 66+、DWL 2000 GS/4000 GS）：高性能灰度与直接光刻技术的标杆。DWL 66+为研发提供极致的灵活性与分辨率，而DWL GS系列则实现微光学元件及母版的工业化生产，兼具高吞吐量与高精度特性。
    • 纳米碎裂仪：NanoFrazor是尖端纳米光学与纳米光子学研究及制造的终极工具。

    与 Heidelberg Instruments 合作，利用我们先进的光刻专业技术，制造定义未来的高性能微光学和光子元件。 立即联系我们。

  • 要求

  • 非常精确的形状控制

    表面粗糙度极佳

    高吞吐量

    无拼接伪影

    高分辨率

    灵活的基底材料和尺寸，适用于不同的应用场合

    衍射光栅：对表面质量、凹槽位置和凹槽轮廓的严格要求

  • 解决方案

  • 高分辨率和超高分辨率

    200 nm (DWL 66+), 15 nm (NanoFrazor)

    缩缝功能

    在厚光刻胶中实现大型微型光学元件的光滑表面

    从小件到 G8 面板尺寸的基材

    我们的系统可为您的应用选择合适的平台尺寸

    形状优化

    用于简化非线性效应的补偿

    高精度平台系统可实现精确的图案放置

    用于完美定位微型光学设备

    针对特定应用的写入模式，可优化分辨率和吞吐量

    有多种写入模式可供选择，可为您的应用提供适当的折衷方案（DWL 系列）

微光学和光子学正在推动各个领域的创新，包括高速光通信、先进传感、下一代显示技术（AR/VR）、生物医学成像以及量子技术。Heidelberg Instruments 提供前沿的光刻解决方案，使这些技术所需的微米和纳米级关键组件得以制造。我们的系统提供实现复杂光学设计所需的精度、灵活性和分辨率，从初期研发和快速原型制作到专业生产，皆可胜任。

我们的系统支持的关键应用

  • 光通信与光子集成电路（PIC）：制造关键组件，如低损耗光波导、光纤耦合微透镜、波分复用光栅（标准型、锯齿型、VLS型）、环形谐振器，并为光子集成电路提供快速原型制作周期。
  • 成像与传感：生产高性能微透镜阵列（MLA）、复杂菲涅尔透镜、衍射光学元件（DOE）、计算机生成全息图（CGH），以及适用于紧凑型相机（智能手机、平板电脑）、AR/VR系统、波前传感器和生物医学设备的定制光学元件。
  • 光束整形与调制：制造精密微棱镜、衍射光栅（如刻槽光栅或可变线距光栅）、光学傅里叶面、相位板及扩散器，用于均质化光源并高精度定制激光束。
  • 先进应用与复制技术：开发纳米光学结构、超透镜、精密防伪特征及高保真母模，以实现经济高效的大规模复制工艺（如纳米压印、电化学微加工、热压成型）。

核心光刻技术

  • 直接写入光刻技术（DWL）：作为我们的核心技术，它具备无与伦比的灵活性。通过省去光掩模环节，直接写入技术不仅加速了设计迭代，还降低了原型制作和小批量生产的成本，并能在各类基底上实现复杂二维及2.5D结构的高精度直接图案化。
  • 高分辨率灰度光刻技术：打造精细2.5D拓扑结构的关键，可实现表面平滑与精准形状控制。适用于折射微透镜、锯齿光栅及需精确深度调制的复杂光学元件（DWL 66+设备可达65,000级以上灰度）。
  • 热扫描探针光刻技术（t-SPL）：NanoFrazor突破纳米制造的边界，能够制造具有亚15纳米分辨率、形状自由度和独特原位检测能力的尖端纳米光学元件、超透镜和量子器件，并辅以精妙的单纳米深度控制（Z轴），这对定义复杂的2.5D结构至关重要。

Heidelberg Instruments 的解决方案

我们的产品组合包括满足各种需求的系统：

  • DWL系列（DWL 66+、DWL 2000 GS/4000 GS）：高性能灰度与直接光刻技术的标杆。DWL 66+为研发提供极致的灵活性与分辨率，而DWL GS系列则实现微光学元件及母版的工业化生产，兼具高吞吐量与高精度特性。
  • 纳米碎裂仪：NanoFrazor是尖端纳米光学与纳米光子学研究及制造的终极工具。

与 Heidelberg Instruments 合作，利用我们先进的光刻专业技术，制造定义未来的高性能微光学和光子元件。 立即联系我们。

非常精确的形状控制

表面粗糙度极佳

高吞吐量

无拼接伪影

高分辨率

灵活的基底材料和尺寸，适用于不同的应用场合

衍射光栅：对表面质量、凹槽位置和凹槽轮廓的严格要求

高分辨率和超高分辨率

200 nm (DWL 66+), 15 nm (NanoFrazor)

缩缝功能

在厚光刻胶中实现大型微型光学元件的光滑表面

从小件到 G8 面板尺寸的基材

我们的系统可为您的应用选择合适的平台尺寸

形状优化

用于简化非线性效应的补偿

高精度平台系统可实现精确的图案放置

用于完美定位微型光学设备

针对特定应用的写入模式，可优化分辨率和吞吐量

有多种写入模式可供选择，可为您的应用提供适当的折衷方案（DWL 系列）

应用图像

用于微光学或光子学应用的不规则微透镜阵列
不规则凹面微透镜阵列 – 伪方形排列，镜片边长约18 µm，凹深约6 µm，使用AZ4562
用于微光学或光子学应用的凸面菲涅尔透镜的共焦显微图。
DWL 66+：凸面菲涅尔透镜的共焦显微图（直径 506 µm，高度 10 µm）。
Nano structured phase masks made of Silicon-nitride using thermal scanning probe lithography combined with etching. This phase mask offers the intriguiging possibilities in electron-beam shaping. (NanoFrazor)
Nano structured phase masks made of Silicon-nitride using thermal scanning probe lithography combined with etching. This phase mask offers the intriguiging possibilities in electron-beam shaping. (NanoFrazor)
菲涅尔透镜是一种体积与质量减小的微光学元件。
DWL 66+：显示菲涅尔透镜图像的显微照片（直径 506 µm，高度 10 µm）。
蜂窝排列微透镜阵列的共焦显微图。
DWL 66+：蜂窝排列微透镜阵列的共焦显微图（六边形半径 10 µm，高度 2.7 µm）。
Half of a Concave Fresnel Lens,also showing its profile, Radius of curvature 840 µm, Height 10 µm, effective diameter 1mm. (DWL66+ WM III)
Half of a Concave Fresnel Lens,also showing its profile, Radius of curvature 840 µm, Height 10 µm, effective diameter 1mm. (DWL66+ WM III)
金字塔结构的共焦显微图。
DWL 66+：金字塔结构的共焦显微图（间距 47 微米，高度 5.8 微米）。
DOE square size 1µm 4steps 800nm total height View 70° x5000 (DWL66+ HiRes) Multi-level Diffractive Optical Elements (DOEs) are valuable devices commonly used for light modulation. By changing the phase profile of a laser beam, DOEs can split and shape the beam in well-defined ways, enabling the efficient generation of beam arrays or complex light patterns.
DOE square size 1µm 4steps 800nm total height View 70° x5000 (DWL66+ HiRes) Multi-level Diffractive Optical Elements (DOEs) are valuable devices commonly used for light modulation. By changing the phase profile of a laser beam, DOEs can split and shape the beam in well-defined ways, enabling the efficient generation of beam arrays or complex light patterns.
Photonic sieve made with a NanoFrazor. A Photonic Sieve focuses light through diffraction and interference using a flat material filled with pinholes, achieving sharper focus than a Fresnel Zone plate.
Photonic sieve made with a NanoFrazor. A Photonic Sieve focuses light through diffraction and interference using a flat material filled with pinholes, achieving sharper focus than a Fresnel Zone plate.
凹面菲涅尔透镜中心部分的共焦显微图。
DWL 66+：凹面菲涅尔透镜中心部分的共焦显微图（中心直径 120 µm，高度 11 µm）。
定制的扩散器和反射器广泛应用于光源和照明系统，例如 LCD 显示器的背光单元。此示例展示了一个逆反射结构。
定制的扩散器和反射器广泛应用于光源和照明系统，例如 LCD 显示器的背光单元。此示例展示了一个逆反射结构。(Courtesy of karmic.ch)
1100nm pitch grating etched in Si and coated with Al - integrated nanostructured optical reflection gratings on atom chips for quantum applications like gravimeters. (Courtesy of Sascha de Wall, IMPT)
1100nm pitch grating etched in Si and coated with Al - integrated nanostructured optical reflection gratings on atom chips for quantum applications like gravimeters. (Courtesy of Sascha de Wall, IMPT)
Concave Micro lenses made in ma-P1275G. Microlenses and microlens arrays are key components in modern-day micro-optics. They are used in wavefront sensors, for fiber coupling, or for homogenizing light sources.
Concave Micro lenses made in ma-P1275G. Microlenses and microlens arrays are key components in modern-day micro-optics. They are used in wavefront sensors, for fiber coupling, or for homogenizing light sources.
写入 15 微米厚光刻胶的微透镜 / 微透镜和透镜阵列是现代微光学的关键元件。
写入 15 微米厚光刻胶的微透镜 / 微透镜和透镜阵列是现代微光学的关键元件。
本示例展示了一个复合结构，由微米和纳米结构组成，表面采用灰度光刻。
本示例展示了一个复合结构，由微米和纳米结构组成，表面采用灰度光刻。 (Courtesy of ShenZhen Nahum-Eli Optical Technology Inc.)
波导的部分结构，波导可引导电磁波，是光通信和传感器等应用中的关键组成部分
使用VPG 300 DI制作的波导部分（宽度1 µm）。波导可引导电磁波，是光通信和传感器等应用中的关键组成部分。（图片由IMS Chips提供）
A ring resonator consists of a closed loop or ring made from a waveguide. Light is coupled into and out of the ring through waveguide arms. The geometry of the ring allows it to support resonant modes. Here the lines are 2µm wide, the distance between the line and the ring is 500 nm.
A ring resonator consists of a closed loop or ring made from a waveguide. Light is coupled into and out of the ring through waveguide arms. The geometry of the ring allows it to support resonant modes. Here the lines are 2µm wide, the distance between the line and the ring is 500 nm.
暴露在玻璃上的不同角度的炽热光栅。
DWL 66+: 暴露在玻璃上的不同角度的炽热光栅。
灰阶菲涅尔透镜，直径 5 毫米，高 120 微米，采用 mr-P 22G XP 光刻胶。
DWL 66+: 灰阶菲涅尔透镜，直径 5 毫米，高 120 微米，采用 mr-P 22G XP 光刻胶。

合适的系统

DWL 66+

DWL 66+ 激光直写光刻系统

  • 直接写入激光光刻系统

我们最通用的研究和原型制作系统，具有可变分辨率和多种选项。

DWL 4000 GS 激光光刻系统

DWL 2000 GS / DWL 4000 GS 激光直写光刻系统

  • 直接写入激光光刻系统

市场上最先进的工业灰度光刻工具。

NanoFrazor 台式

NanoFrazor 纳米制造系统

  • 热扫描探针光刻系统

多功能模块化工具，结合热扫描探针光刻、直接激光升华及先进自动化技术，助力前沿研发。

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