近期，中國科學院上海光學精密機械研究所薄膜光學實驗室在提升光刻膠的飛秒激光多光子聚合效率方面取得進展。研究團隊通過在光刻膠中引入帶有非線性吸收效應的溶劑，有效降低了光刻膠的多光子聚合閾值，拓寬了光刻膠的飛秒激光加工窗口，并能夠優(yōu)化飛秒多光子聚合加工的精度。相關成果以“An easy method to improve efficiency of multi-photon polymerization: Introducing solvents with nonlinear optical absorption into photoresist”為題發(fā)表在《光學與激光技術》(Optics and Laser Technology)上。 1JFCYJy  
?C[W~m P  
飛秒激光加工由于其可以突破光學衍射極限而成為一種重要的微納結(jié)構制造技術，這是基于光刻膠對飛秒激光的多光子吸收（MPA）效應，調(diào)控光刻膠聚合閾值是提升飛秒激光加工精度和效率的重要技術途徑，其技術核心是調(diào)控光刻膠中的光引發(fā)劑。研究團隊通過解析光刻膠在飛秒激光輻照后的光-物理-化學反應過程，認為光刻膠中溶劑的MPA效應也會影響聚合閾值，提出并實驗驗證了利用溶劑的非線性吸收效應增強光刻膠體系MPA效應的新方案。 )Uk!;b  
~rN:4Q]/  
研究人員選擇了三種常用的光引發(fā)劑IRG369、ISO和TPO分別混合在不具有MPA的線性溶劑EA和具有MPA的非線性溶劑CPon中，相比于引發(fā)劑溶解在線性溶劑中，溶解在非線性溶劑中的MPA閾值降低~23%。研究人員進一步配制了帶有聚合單體PETA的光刻膠，利用飛秒激光進行曝光實驗，結(jié)果顯示非線性溶劑配置的光刻膠體系的多光子聚合閾值降低16%。 hPP,D\#  
!FqJP OGm  
該研究成果為優(yōu)化光刻膠的飛秒激光多光子聚合加工窗口、效率和精度提供了一種新穎且簡便的方案，并驗證了混合溶液中各成分的非線性吸收存在疊加增強效應，為優(yōu)化光刻膠性能提供了思路。這種非線性吸收疊加增強也用于優(yōu)化其它溶劑化的非線性光學技術，如雙光子顯微技術和雙光子熒光成像等。 e;kH,fHUI3  
^J TrytIB  
- DO  
該項研究獲得了國家自然科學基金和中科院戰(zhàn)略性先導科技專項的支持。 jOYa}jm?  
~q.a<B`,t  
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2022.108008