三維激光直寫是利用強度可變的激光束對基片表面的抗腐蝕材料實施變劑量曝光，顯影后在抗腐蝕層表面形成所要求的浮雕輪廓，激光直寫系統的基本工作原理是由計算機控制高精度激光束掃描，在光刻膠上直接曝光寫出所設計的任意圖形，從而把設計圖形直接轉移到掩模上。

三維激光直寫系統基本原理結構：

激光直寫系統的基本結構如圖1所示，主要由He-Cd激光器、聲光調制器、投影光刻物鏡、CCD攝像機、顯示器、照明光源、工作臺、調焦裝置、He-Ne激光干涉儀和控制計算機等部分構成。

激光直寫的基本工作流程是：用計算機產生設計的微光學元件或待制作的VLSI掩模結構數據；將數據轉換成直寫系統控制數據，由計算機控制高精度激光束在光刻膠上直接掃描曝光；經顯影和刻蝕將設計圖形傳遞到基片上。

三維激光直寫系統現有技術存在的問題：

機械誤差：光刻過程是指放置在電動平臺上的光刻膠基片隨著電動平臺的轉動和平移，由聲光調制器控制光束的強弱對光刻膠進行變劑量曝光，通常電動平臺的定位精度達到微米或亞微米量級。然而由于慣性、靜摩擦、松動等所造成的電動平臺螺距誤差與偏移，將直接影響著系統的性能和光刻元件的質量。如何提升實現平臺的高精度定位是激光直寫技術中需要考慮的問題。

芯明天壓電納米定位平臺采用柔性鉸鏈機構，鉸鏈機構基于固體的彈性變形，無滾動和滑動部分，具有零摩擦、高精度的特點，并且具有很高的剛度和承載能力。更重要的是，芯明天壓電納米定位臺的定位精度可達納米級甚至亞納米級。

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