在当今快节奏的技术环境中，“越大越好”这句谚语被颠倒了，一场让一切变得更小的竞赛已经开始。从微型光学元件到微型医疗设备，对创造更小但更复杂的结构的追求导致了广泛领域的显着进步。

实现这些进步的一项重要制造技术是双光子聚合(TPP)3D打印。然而，特别是在微光学领域，即使是纳米范围的误差也会产生严重的后果。因此，必须了解并补偿印刷过程中尽可能多的系统错误。

最近发表在《光学微系统杂志》上的研究深入探讨了校正TPP打印中的倾斜和曲率误差的关键挑战。

这些错误源于任何打印机光学机械的固有缺陷。传统上，已建立的误差校正方法涉及部署昂贵的表面计量工具，例如共焦显微镜或扫描电子显微镜。这些技术虽然有效，但对于许多实验室来说可能过于昂贵。

为了提供更易于使用的解决方案，德国波恩-莱茵-西格应用科学大学的研究人员引入了一种简化的光学装置，用于测量倾斜和曲率误差，并将其进行测试。其核心思想是在不补偿误差的情况下打印光学结构，随后观察这些缺陷对用激光照射该结构时产生的图像的影响。

然后使用计算机算法来重建错误，以便在后续打印中进行补偿。类似的方法已经用于验证半导体制造中小型结构的尺寸。

“为了验证我们方法的功能，我们使用特意设计的结构来测试它，以显示定义的误差。我们还对我们的一组印刷品进行了补偿程序，并将补偿后印刷的光学元件的图像与未补偿系统的图像进行了比较，“研究人员之一埃利亚斯·埃林根说。

测试表明重建倾斜和曲率误差是可能的。相关的不确定性低于研究人员打印集的预期误差，倾斜误差的精度为1.1mRad。换个角度来看，这相当于一根10厘米长的棍子一端被举起一根人类头发直径时所经历的角度变化。

当研究人员将未补偿打印的图像与补偿打印的图像进行比较时，他们观察到噪声明显减少，进一步强调了他们的方法给打印微结构质量带来的实质性改进。

这项研究引入了一种经济有效且准确的方法来校正TPP打印中的倾斜和曲率误差。该方法具有低不确定性，为可能发现传统纠错方法过于昂贵的实验室和设施提供了实用的解决方案。

通过简化TPP打印过程，该方法拓宽了不同领域研究人员的可及性，从而实现了微光学、医疗技术和微机械元件等关键领域的进步。

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