双光子共焦激光扫描三维任意微细加工

　　利用双光子激发具有高度局域的特点还可用来实现三维任意方向的微细加工。由于在紧聚焦的条件下，双光子吸收仅局域于焦点处的空间体积"的小范围内，化学和物理过程就发生在这一局域的体积内，这一局域的体积内的材料吸收双光子后，材料就会变成液体或气体，或收缩或膨胀，以及发生其他可能的变化，而焦点外的其他区域则不发生任何变化。正是由于这一重要作用，人们可以利用通过移动焦点在样品内的位置来进行三维任意方向的微细加工和海量光学数据存储的工作。Cumpston及其合作者利用双光子激发的方式成功地制造出具有独特光学特性的光子带隙材料，重复周期为1um同时还加工出锥型波导管，其截面积从100um*100um变化至2um*10um其制造原理是利用材料在双光子激发下发生双光子诱导聚合现象，导致材料溶解度的变化。事先根据需要的三维形状，利用经物镜聚焦的激光点对材料进行三维扫描，激光点扫到的位置，其材料的溶解度提高，将其溶解掉就得到了所需形状的物体。这种方法与常规的2.5维的微细加工不同，它是真正的三维任意方向上的微细加工新方法，它开辟了三维微细加工的新途径。

　　双光子共焦激光扫描显微镜已延伸到各个研究和应用领域。它能对处在自然状态下的样品进行三维无损观察，并能提高系统的分辨率和信噪比。利用双光子激发后材料性质的变化，还可以实现三维高度数据存储和三维任意方向的微细加工，具有很高的应用价值。可以相信，随着与双光子共焦显微镜相关的机械、材料、激光技术等的进一步发展，双光子共焦激光扫描显微镜将得到更大的发展和更广泛的应用。