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無論是桌面級還是工業級，常見的3D打印機工作原理都是分層制造，這使得層與層之間的精度很受限，存在所謂的“臺階效應”。這使得3D打印機難以制造高精度的器件，如各種光學元件、微納尺度的結構器件等等。
今天要給大家介紹的技術則完美的解決了這個問題，它被稱為雙光子3D打印，其實專業名稱應該是雙光子激光直寫技術。為了理解這項技術，首先要知道什么叫做“雙光子吸收效應”。物質對光的吸收作用我們非常熟悉，以此為基礎的造物技術也很常見，比如用紫外光照射一些光敏聚合物質，被光照射到的地方就會固化，成為固態的物體。如果您曾經利用光敏填充膠補過牙齒，就會有更直觀的感受了。
中學物理中我們曾經學到過，絕大多數物質對光的吸收都是將一個光子作為基礎單位進行的吸收的，一次只能吸收一個光子。但是實際上，極少數情況下，由于物質中存在特殊的能級躍遷模式，也會出現同時吸收兩個光子的情況，這就是“雙光子吸收效應”。但雙光子吸收的條件非常苛刻，它要求特定的物質和*的能量密度。
通常情況下，物質與光的相互作用是一種線性作用。常見的物體，如一塊玻璃或一杯水，對特定波長的光透過率是一定的，吸收率也是一定的，這個比例并不會隨著光強度變化而變化，因此這種作用是線性的。但是雙光子吸收卻是一種三階非線性效應，即隨著光能量密度的增加，該效應會隨之加強。
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