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      三维激光直写是制作衍射光学元件的主要技术之一，可在光刻胶的表面直接写入多台阶、连续位相浮雕微结构，与二元光学方法相比，工艺简单，避免了多套掩模之间的套刻对准环节，改善了DOE的加工精度，从而提高DOE的衍射效率。

      无论是桌面级还是工业级，常见的3D打印机工作原理都是分层制造，这使得层与层之间的精度很受限，存在所谓的“台阶效应”。这使得3D打印机难以制造低粗糙度、高精度的器件，如各种光学元件、微纳尺度的结构器件等等。

　　今天要给大家介绍的三维激光直写技术则解决了这个问题，它被称为双光子3D打印，其实专业名称应该是双光子激光直写技术。为了理解这项技术，首先要知道什么叫做“双光子吸收效应”。物质对光的吸收作用我们非常熟悉，以此为基础的造物技术也很常见，比如用紫外光照射一些光敏聚合物质，被光照射到的地方就会固化，成为固态的物体。如果您曾经利用光敏填充胶补过牙齿，就会有更直观的感受了。

　　中学物理中我们曾经学到过，绝大多数物质对光的吸收都是将一个光子作为基础单位进行的吸收的，一次只能吸收一个光子。但是实际上，极少数情况下，由于物质中存在特殊的能级跃迁模式，也会出现同时吸收两个光子的情况，这就是“双光子吸收效应”。但双光子吸收的条件非常苛刻，它要求特定的物质和极高的能量密度。

　　通常情况下，物质与光的相互作用是一种线性作用。常见的物体，如一块玻璃或一杯水，对特定波长的光透过率是一定的，吸收率也是一定的，这个比例并不会随着光强度变化而变化，因此这种作用是线性的。但是双光子吸收却是一种三阶非线性效应，即随着光能量密度的增加，该效应会随之加强。