光学メタマテリアル

メタマテリアルとメタレンズは、サブ波長スケールで材料を構造化することにより、従来の屈折光学素子の限界を超えた前例のない光制御を実現します。これらの設計光学素子は、アクロマティックイメージング・偏光制御・コンパクトなシステム統合といった機能を提供しますが、その潜在能力は作製上の制約によって制限されることが多くあります。 

平面ナノファブリケーションから真の3Dフォトニック構造へ

電子ビームリソグラフィやエッチングなど、サブ波長構造の従来の作製アプローチは、アスペクト比の低い平面ジオメトリに制限されることが多く、導電性基板に限定される場合もあります。Nanoscribeの二光子重合（2PP）は、もともと光学メタマテリアル作製に特化して開発されたものであり、サブマイクロメートルのフィーチャサイズと、メタアトムのジオメトリ・高さ・空間配置に対する精密な制御による真の3D作製を実現することで、これらの制限を克服します。 

この設計自由度は、広いスペクトル範囲にわたる色収差を最小化するためにメタサーフェスと位相素子を単一構造に組み合わせたハイブリッドアクロマティックメタレンズなどの高度なコンセプトを実現する上で重要です。NanoscribeのQuantum Xシステムは、平面設計を超えて、意図した光学応答を持つ体積型光学メタマテリアルおよびフォトニック結晶の作製を可能にします。 

原子層堆積（ALD）、化学気相堆積（CVD）、金属コーティングなどの後処理技術と組み合わせることで、3Dプリントされたポリマーテンプレートを高性能な金属または誘電体メタマテリアルへと変換することができます。 

光学メタマテリアルおよびメタレンズのためのQuantum Xシステム

Quantum Xシステムは、光学メタマテリアルの実現に必要な精度と3D設計自由度を提供します： 

• Dip-in Laser Lithography（DiLL）と特注フォトレジスト：屈折率マッチングフォトレジストを用いたNanoscribe独自のDiLL技術により、高解像度3D構造の収差フリープリンティングを実現。

• 光学機能を支えるサブミクロン解像度：可視、近赤外（NIR）、赤外（IR）の波長域にわたる動作を実現。

• 材料の多様性と後処理適合性：高解像度プリンティング向けNanoscribeの検証済みフォトレジストに加え、チタニアイオンドープ樹脂などのサードパーティ・カスタム材料にも対応。ALD、CVD、蒸着、電気めっきなどの後処理技術と互換性あり。

• 基板やコンポーネントへのシームレスな統合：非導電性/不透明/透明 材料を含む幅広い基板上のウェハ/ファイバー/チップへの直接プリントにより、コンパクトに集積化された光学システムを実現。

• 光学性能の向上：ジオメトリの精密な制御により、位相制御の改善、色収差の低減、効率の向上を実現。

• 高い精度とリピータビリティ：ガルバノベースのポジショニングとグラナイトを使用した除振システムにより、スケーラブルなメタオプティクス作製に不可欠な高解像度構造を提供する信頼性とリピータビリティの高い3Dプリンティングを保証。