【技术实现步骤摘要】
基于均匀活性光片的高轴向分辨率三维打印方法和装置
本专利技术属于微纳光学
及光学元件加工制造领域，具体地，涉及一种基于均匀活性光片的高轴向分辨率三维打印方法和装置。
技术介绍
采用双光子直写技术进行刻写时，激光经物镜聚焦并注入到样品池中，除了焦点位置达到功率阈值发生聚合反应外，样品池中凡是有光透过的区域，都会引发极小程度的聚合反应，该过程由于光功率较低，因此并不明显，但随着时间的累积，聚合反应也持续累积，从而导致非目标刻写区域的明显聚合，使得刻写结构的洁净度大幅度降低。文献[Nature,2020,588(7839):620-624]首先通过对375nm连续光进行整形，并在样品池中得到该连续光的光薄片，光片所在区域内的引发剂被激发到活性态，同时数字光投影仪从正交方向投射一束中心波长为550nm的结构光场到光片上，活性态引发剂在结构光场的作用下引发聚合反应，在连续光和结构光场的非交叠区域不发生聚合反应。该现有技术避免了聚合反应的累积效应，但实现的轴向分辨率取决于光片厚度，只有39μm，且光片厚度和光强在光片平面上...
【技术保护点】
1.一种基于均匀活性光片的高轴向分辨率三维打印装置，包括连续光源(1)，鲍威尔棱镜(2)，圆柱透镜(3)，平板分光镜(4)，第一反射镜(5)，第二反射镜(6)，样品池(7)，宽带光源(8)，扩束器(9)，第三反射镜(10)，数字微镜阵列DMD(11)，透镜(12)，第四反射镜(13)，物镜(14)；其特征在于：所述连续光源(1)经鲍威尔棱镜(2)被一维扇形展开成激光直线光斑，扇形光束再通过圆柱透镜(3)进行准直后入射到平板分光镜(4)上进行分束，从平板分光镜(4)反射和透射分别得到光束一和光束二，光束一和光束二分别经第一反射镜(5)和第二反射镜(6)反射后入射到样品池(7)...
【技术特征摘要】
1.一种基于均匀活性光片的高轴向分辨率三维打印装置，包括连续光源(1)，鲍威尔棱镜(2)，圆柱透镜(3)，平板分光镜(4)，第一反射镜(5)，第二反射镜(6)，样品池(7)，宽带光源(8)，扩束器(9)，第三反射镜(10)，数字微镜阵列DMD(11)，透镜(12)，第四反射镜(13)，物镜(14)；其特征在于：所述连续光源(1)经鲍威尔棱镜(2)被一维扇形展开成激光直线光斑，扇形光束再通过圆柱透镜(3)进行准直后入射到平板分光镜(4)上进行分束，从平板分光镜(4)反射和透射分别得到光束一和光束二，光束一和光束二分别经第一反射镜(5)和第二反射镜(6)反射后入射到样品池(7)中，光束一和光束二在样品池中重叠形成光薄片，光薄片所在区域的引发剂被激发到活性态，形成活性薄片；宽带光源(8)经扩束器(9)进行扩束，后通过第三反射镜(10)反射到数字微镜阵列DMD(11)上进行光场结构调制，激光不同波长成分以不同角度从数字微镜阵列DMD(11)出射，通过透镜(12)后不同波长成分均平行于光轴传输，其后宽带光通过第四反射镜(13)反射，最终通过物镜(14)在样品池(7)中进行聚焦，焦平面位于活性薄片内，有宽带光照射的活性态引发剂可引发聚合反应，未被宽带光照射的活性薄片区域不发生聚合反应，配合样品池(7)的移动，实现三维复杂结构的刻写。
2.根据权利要求1所述一种基于均匀活性光片的高轴向分辨率三维打印装置，其特征在于，所述的鲍威尔棱镜(2)将连续光源(1)出射的强度非均匀分布的小口径圆形光斑转换成强度均匀分布的一维激光直线光斑，且在该一维方向上激光光束呈扇形状发散，圆柱透镜(3)对其进行准直，调节圆柱透镜(3)的轴向位置，使一维扇形发散激光变为准直的一维激光光片，光强仍保持均匀分布。
3.根据权利要求1所述一种基于均匀活性光片的高轴向分辨率三维打印装置，其特征在于，所述的平板分光镜(4)的分光比为1：1，得到的所述光...
【专利技术属性】
技术研发人员：匡翠方，杨顺华，刘旭，李海峰，曹春，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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