【技术实现步骤摘要】
一种多光子聚合三维纳米直写的运动定位系统
本专利技术涉及激光加工
,更具体地,涉及一种多光子聚合三维纳米直写的运动定位系统。
技术介绍
微/光电子器件朝着微型化、轻薄化、集成化的方向发展。三维纳米直写技术基于多光子聚合原理,把高能激光在光刻胶内高度聚合为一点,以实现在纳米精度上的、自由设计的形状和结构加工,是现阶段世界上精度最高的三维纳米制造技术,具有超光学衍射极限的加工分辨率。该技术可以加工精度纳米级的三维结构,制造出来的物体比细菌还小,目前多光子聚合3D光刻技术在军事隐身、超材料、生物微纳机器人及微纳光学等方面得到了广泛应用。多光子激光加工技术利用多光子吸收效应,实现在材料内部焦点区域发生相应的物理或者化学变化,同时通过控制激光走向来实现微结构的制作,实现了对任意三维微纳结构的加工。多光子聚合技术是指物质发生多光子吸收后,引起材料内部光聚合的过程,是一种强光与物质相互作用的现象,是三阶非线性光学效应的一种。当两束光聚焦的焦点处,分子同时吸收多个光子,引发聚合反应。发生在空间一点的聚合,保证多光子聚合具有空间选择“点”聚合的能力。利用多光子聚合进行三维操控和微加工,光子晶体的加工,海量信息存储等等。现有的加工方式是靠微动台移动到加工位置,激光偏摆镜偏摆进行加工。原因是因为是现有机构是靠微动台进行减振,但动平台的运动柔性较差,并且在高速运动依旧会出现的震动,对平台定位精度造成极大影响。这种加工方式只能进行拼接加工,若想实现无拼接加工需要微动台和偏摆镜共同运动进行加工,又因为两者一起运动误差会增大所以难以实现微动台和偏摆镜共同运动的无拼接加工,另外,偏 ...
【技术保护点】
1.一种多光子聚合三维纳米直写的运动定位系统,包括XY宏动运动装置(1)、移动平台(2)以及激光偏摆装置(3),所述的移动平台(2)与XY宏动运动装置(1)连接,XY宏动运动装置(1)能够驱动移动平台(2)沿X轴和Y轴方向移动;所述的激光偏摆装置(3)位于XY宏动运动装置(1)上方用于驱动偏摆镜(34)运动;其特征在于,还包括减振微动平台(4),所述的减振微动平台(4)包括XY轴微动模块和Z轴微动模块(41),所述的Z轴微动模块(41)的一端与移动平台(2)连接,另一端与XY轴微动模块连接,待加工的产品位于XY轴微动模块上;所述的激光偏摆装置(3)包括用于安装激光偏摆装置(3)的固定板(31)、第一减振机构(32)、柔性放大机构(33)和偏摆镜(34),柔性放大机构(33)的一端与偏摆镜(34)的底座连接,另一端与第一减振机构(32)连接,第一减振机构(32)的另一端与固定板(31)连接;所述的柔性放大机构(33)内设有第一压电陶瓷(35);所述的柔性放大机构(33)设有多组,多组柔性放大机构(33)相互配合驱动偏摆镜(34)摆动。
【技术特征摘要】
1.一种多光子聚合三维纳米直写的运动定位系统,包括XY宏动运动装置(1)、移动平台(2)以及激光偏摆装置(3),所述的移动平台(2)与XY宏动运动装置(1)连接,XY宏动运动装置(1)能够驱动移动平台(2)沿X轴和Y轴方向移动;所述的激光偏摆装置(3)位于XY宏动运动装置(1)上方用于驱动偏摆镜(34)运动;其特征在于,还包括减振微动平台(4),所述的减振微动平台(4)包括XY轴微动模块和Z轴微动模块(41),所述的Z轴微动模块(41)的一端与移动平台(2)连接,另一端与XY轴微动模块连接,待加工的产品位于XY轴微动模块上;所述的激光偏摆装置(3)包括用于安装激光偏摆装置(3)的固定板(31)、第一减振机构(32)、柔性放大机构(33)和偏摆镜(34),柔性放大机构(33)的一端与偏摆镜(34)的底座连接,另一端与第一减振机构(32)连接,第一减振机构(32)的另一端与固定板(31)连接;所述的柔性放大机构(33)内设有第一压电陶瓷(35);所述的柔性放大机构(33)设有多组,多组柔性放大机构(33)相互配合驱动偏摆镜(34)摆动。2.根据权利要求1所述的一种多光子聚合三维纳米直写的运动定位系统,其特征在于,所述的XY轴微动模块包括基板(42)、X轴位移机构(43)、Y轴位移机构(44)、第二减振机构(45)以及用于放置待加工产品的微动加工平台(46),在所述的基板(42)上设有用于安装X轴位移机构(43)和Y轴位移机构(44)的第一安装槽、用于安装微动加工平台(46)的第二安装槽;所述的微动加工平台(46)的四周均设有第二减振机构(45),位于X轴运动方向上对称设置的两个第二减振机构(45),其中一个第二减振机构(45)与X轴位移机构(43)的输出端连接,另一个与第二安装槽的侧壁连接;位于Y轴运动方向上对称设置的两个第二减振机构(45),其中一个与Y轴位移机构(44)的输出端连接,另一个与第二安装槽的侧壁连接。3.根据权利要求2所述的一种多光子聚合三维纳米直写的运动定位系统,其特征在于,所述的X轴位移机构(43)和Y轴位移机构(44)的结构相同,均包括第一菱形位移放大器(431)和第二压电陶瓷(432);所述的第一菱形位移放大器(431)设于第一安装槽内;所述的第二压电陶瓷(432)设于第一菱形位移放大器(431)的空腔中,通过输入安装块与第一菱形位移放大器(431)的输入端连接,第一菱形位移放大器(431)的输出端通过输出安装块(433)与第二减振机构(45)连接。4.根据权利要求2所述的一种多...
【专利技术属性】
技术研发人员:汤晖,张桂鑫,潘皓宇,李烁,廖智燊,杨依明,郭晓晖,苏宇俊,陈桪,
申请(专利权)人:广东工业大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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