【技术实现步骤摘要】
一种基于多点阵产生和独立控制的双光子并行直写装置及方法
本专利技术属于微纳光学
及光学元件加工制造领域，更具体地，涉及一种基于多点阵产生和独立控制的双光子并行直写装置及方法。
技术介绍
空间光调制器SLM和数字微镜阵列DMD可分别用于调制光波波前和光场振幅，将它们分别与超分辨双光子直写技术相结合，将同时发挥SLM（或DMD）和双光子两者的优势，实现微纳结构的灵活高效加工。目前，基于DMD或SLM的双光子直写技术方案虽然在超分辨实现和三维复杂结构加工等方面取得了显著的成绩，但在提升加工通量方面并没有取得特别明显的效果，通量的大幅度提升往往需要通过增加并行数来实现，而并行数的增加会导致加工灵活度的降低，如无法对各并行光束的加工路径分别进行控制，这会使得并行光束只能按照统一的规划路径进行加工，得到的加工结构较为单一。灰度光刻是制作三维微结构的一种重要技术，一般采用灰度掩模来实现批量制作，灰度掩模的不同灰度等级对应着不同的透过率，从而调节在感光材料表面产生的曝光剂量，显影之后能够得到与曝光剂量成比例的三维立体结...
【技术保护点】
1.一种基于多点阵产生和独立控制的双光子并行直写装置，其特征在于：包括按光前进方向依次设置的飞秒激光脉冲（1）、扩束器（2）、第一反射镜（3）、数字微镜阵列DMD（4）、第一凸透镜（5）、第二凸透镜（6）、第二反射镜（7）、空间光调制器SLM（8）、第三反射镜（9）、第三凸透镜（10）、第四凸透镜（11）、第四反射镜（12）、方形可调光阑（13）、微透镜阵列MLA（14）、第五凸透镜（15）、二向色镜（16）、物镜（17）、精密位移台（18）以及设置在二向色镜（16）反射端的第六凸透镜（19）、CCD（20）。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于多点阵产生和独立控制的双光子并行直写装置，其特征在于：包括按光前进方向依次设置的飞秒激光脉冲（1）、扩束器（2）、第一反射镜（3）、数字微镜阵列DMD（4）、第一凸透镜（5）、第二凸透镜（6）、第二反射镜（7）、空间光调制器SLM（8）、第三反射镜（9）、第三凸透镜（10）、第四凸透镜（11）、第四反射镜（12）、方形可调光阑（13）、微透镜阵列MLA（14）、第五凸透镜（15）、二向色镜（16）、物镜（17）、精密位移台（18）以及设置在二向色镜（16）反射端的第六凸透镜（19）、CCD（20）。
2.根据权利要求1所述的一种基于多点阵产生和独立控制的双光子并行直写装置，其特征在于：所述的数字微镜阵列DMD（4）用于对入射光斑进行振幅调制，具体为DMD（4）将有效像素区域等分成N×N个单元，一个单元对应一个光斑，对数字微镜阵列DMD（4）每个单元包含的m×m个微镜进行独立“开”与“关”的状态切换，独立调控各单元光斑的强度和均匀度。
3.根据权利要求2所述的一种基于多点阵产生和独立控制的双光子并行直写装置，其特征在于：所述的空间光调制器SLM（8）对入射光斑进行相位调制，具体为：空间光调制器SLM（8）将有效像素区域等分成N×N个单元，每个单元包含m×m个液晶面元，空间光调制器SLM（8）每个单元的各液晶面元与数字微镜阵列DMD（4）各单元的m×m个像素一一对应，通过对空间光调制器SLM（8）各单元内的m×m个液晶面元控制，独立调控各单元光斑的波前。
4.根据权利要求3所述的一种基于多点阵产生和独立控制的双光子并行直写装置，其特征在于：所述的第一凸透镜（5）和第二凸透镜（6）组成4F系统一，用于将DMD（4）上的光场成像到空间光调制器SLM（8），第一凸透镜（5）和第二凸透镜（6）的焦距F1和F2满足F1/F2=dD/dS，其中dD、dS分别是数字微镜阵列DMD（4）和空间光调制器SLM（8）的像素间距；调节数字微镜阵列DMD（4）和空间光调制器SLM（8）的位置和姿态，使光束通过4F系统一后，各单元光斑与空间光调制器SLM（8）上的各单元区域一一重合。
5.根据权利要求4所述的一种基于多点阵产生和独立控制的双光子并行直写装置，其特征在于：所述的第三凸透镜（10）和第四凸透镜（11）组成4F系统二，用于将空间光调制器SLM（8）上的光场成像到微透镜阵列MLA（14）焦平面上，第三凸透镜（10）和第四凸透镜（11）的焦距F3和F4满足F3/F4=m×dS/dM，其中dM为MLA（1...
【专利技术属性】
技术研发人员：匡翠方，杨顺华，刘旭，李海峰，丁晨良，温积森，徐良，
申请(专利权)人：之江实验室，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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