2） 传统方法无法实现折射率差的三维空间分布的观察。正如第一点所述的，使用传统的观察方法是可以通过衍射图样来看到引入的折射率差的效果，但是衍射图样会随着所加工的位置与焦平面的位置的差值控制，无法完全确定其三维空间分布。

3） 传统方法无法定量测量折射率差。而在光通信器件和光纤光栅中定量的折射率差对于其结构设计和最终器件性能都有决定性的影响。因此，准确测定所加工的结构的三维折射率分布极为重要。这方面，Innofocus光子科技开发了具备原位折射率成像表征能力的智能激光纳米加工系统，基于他们这项专利发明技术，实现了三维折射率差分布的原位表征，是在激光加工领域的根本突破。

微透镜阵列是这种技术极具优势的应用领域。目前比较成熟的制作石英微透镜的工艺是光刻胶制作图形配合刻蚀的方法。这种方法目前面临的问题：

A．灵活性低：透镜的设计通过掩膜板图形确定，无法自由调节。

B．成本高：每次新设计的透镜阵列都需要加工掩模板。

C．测试周期长：由于每次更新设计都涉及加工制作新的掩膜板，加工工艺繁杂耗时长。

D．表面形貌无法精确控制：由于光刻工艺是制作二维图形的工艺，对于制作的透镜的三维形貌无法直接控制。然而，透镜的焦距，成像质量主要取决于透镜的表面形貌。因此，在表面形貌无法准确控制的情况下透镜的焦距及成像质量受到严重影响。

E．无法制作非球面透镜，结合消相差功能：由于其加热形成拱形的方法，根据受热形变均匀分布的原理，其最有可能热稳定形成的表面形貌就是球形，而且无法精确控制。

F．无法制作高数值孔径微透镜：由于加热形成拱形的表面，无法制作曲率半径很小的透镜，实现高数值孔径。因此，成像的分辨率极大地受到限制。

G．均匀性低：由于通过加热控制，每个透镜的曲率取决于施加于该透镜上的温度。而温度的不同将造成曲率的不同，从而影响到焦距。同时，即使温度都相同的情况下，也无法保证每个透镜在加热的条件下都形成相同的曲率变化。因此透镜阵列的均匀性无法保证。

H．需要特殊的光刻胶：这个光刻胶有三个要求：1）对紫外光具有光敏性；2）能够加热形变形成拱形；3）能够抗氩离子刻蚀，实现图形转移。因此，光刻胶的选择受限。

I．成品率低：即使曝光工艺可以实现稳定控制，在加热环节中，其表面形貌在无法准确控制的情况下，其每一个微透镜阵列的质量很难完全一致。这样导致的成品率和重复率都会受到影响。

而使用飞秒激光纳米三维打印技术来加工微透镜阵列具有以下优势：

A．灵活度高：基于激光三维纳米打印技术，不需要掩模板，可以制作任意空间分布的透镜阵列。

B．成本低：由于不需要掩模板制作，激光加工的成本极低。

C．优化耗时短：由于不需要掩模板制作，每一个新的透镜阵列的设计只需生成新的加工文件，因此可以快速优化设计比较。

D．表面形貌精确控制:可以独立控制每一个透镜的表面形貌。激光纳米三维打印技术分辨率高，可以根据需要，结合每一个微透镜的空间位置，来相应的制作该微透镜的表面形貌，进而制作出满足特殊光场分布的微透镜阵列。

E．可以制作非球面消相差透镜:由于激光纳米三维打印技术对结构三维表面形貌的精确控制，可以实现任意设计的微透镜的准确加工。其表面形貌的误差可以控制在几十纳米量级，充分满足应用需求。

F．可以加工曲率半径很小的透镜:实现高数值孔径微透镜的制作，提高成像分辨率。

G． 高均匀性:激光三维纳米打印技术可能实现对每一个透镜的精确加工实现高均匀性。

H．高成品率：在高准确度、高均匀性的基础上，可以实现对微透镜阵列质量的准确控制，实现高成品率。

在此基础上，激光三维纳米打印技术不止可以制作传统的微透镜阵列，还可以制作由新型纯平超透镜（包括石墨烯超透镜和超表面透镜）组成的微透镜阵列，实现超轻超薄的微透镜阵列。

您好，这个问题很好，直指了使用空间光调制器（SLM）来进行像差校正的最大优势。空间光调制器可以动态更新相位图（基本频率~60Hz，而定制款可以高达500Hz）。我们看到Innofocus光子科技的系统产品在光场调制方面有独特的技术优势，比如在加工过程中他们的软件系统可以根据加工的深度（在找到表面之后计算出加工深度）来实时生成校正像差的相位图，并快速更新在空间光调制器上，实现每个加工深度的最优补偿。并且由于在加工过程中，激光焦点位置在三维空间会沿着特定的设计的轨迹运行，可能在不同深度的位置连续移动。我们使用Innofocus软件系统，完成了实时根据焦点所在的深度，在连续行进过程中实时补偿，保证了加工的品质和一致性。

目前据我们所知，澳大利亚Innofocus光子科技的商用化设备基于其专利技术实现了三维折射率差分布的激光纳米加工原位表征功能，是在激光加工领域的根本突破。而传统的通过折射率匹配液的方法进行折射率测量的方法非常费时费力，并且只能进行二维的折射率表征，无法实现三维折射率表征。

您好，首先需要说明一下，这里所述的基于双光子吸收机理的激光纳米三维打印技术在特定的应用领域可以理解为双光子光刻技术（仅在使用光刻胶的情况下，并在使用图形化的光刻胶作为掩膜的刻蚀工艺中，可以理解为光刻技术）。虽然其为激光纳米三维打印的功能之一，但是由于激光纳米三维打印的重要优势之一是加工三维结构，而三维结构一般作为独立的功能器件，而不作为刻蚀掩膜板使用，因为刻蚀技术无法转移三维结构。因此一般激光纳米三维打印不作为光刻技术使用。同时如前面所回答的基于双光子吸收的加工机理有多种优势，其中的一种就是可以直接刻蚀所需加工的材料，因此可以在一步法完成图形化和刻蚀，这样就不需要额外的刻蚀步骤，节省了加工步骤、时间和成本。

使用激光三维纳米打印技术加工大面积的器件首先是需要有大面积的位移台，其行程决定了最终可以加工的器件的面积大小。目前基于空气轴承原理的大面积位移台可以实现1mx1m的加工范围，完全可以满足大面积加工的需求。然而这只是必要条件，而只拥有大面积的位移台并不能保证加工出大面积的高质量的光学元器件，尤其是纳米级精度的光学元器件。其中还有两大问题需要解决：

1）  精确保证激光焦点与样品的相对位置。在大面积加工时，只要所需加工的材质的放置有极小的倾斜角度（<0.1°），在大面积移动的过程中，激光的焦点就会偏离设计的加工位置，无法实现精确的加工。而0.1°的角度是基本无法避免的，甚至可能是由于所加工的材料的厚度不均匀造成的。这种倾斜造成的加工误差将极大地影响加工的质量。因此，即使位移台能够满足移动范围的需求，其加工出来的结果也很有可能只有一小块区域可以满足使用的需求。因此，实时追踪样品表面以确定加工位置，在大面积加工中尤为重要。比如Innofocus光子科技的加工系统设备的表面追踪功能，确实是一项很有价值的技术发明，可以保证在整个加工区域内准确定位加工的位置为真正大面积加工微纳光学元器件提供保证。

2）  在此基础上，因为激光纳米三维打印技术的优势是可以实现高分辨率纳米级的加工，因此，在加工过程中需要是用纳米级的线，点或者网格填满所需要的加工区域，这样实际整个加工过程中位移台走过了很长的路程（虽然结构是米级的，加工的路径长达10¹²