【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤端超透镜的笔光刻系统和制备方法
本专利技术属于光学微纳米系统
，尤其涉及一种基于光纤端超透镜的笔光刻系统和制备方法。
技术介绍
透镜作为一种重要的光学器件，在光学仪器中应用广泛，然而传统透镜存在着较大体积、难以集成等诸多问题，透镜的尺寸、集合形状以及制造材料也会受到限制。超透镜作为传统透镜的改进，其逐渐发展完善，通过使用双光子聚合光刻技术制备高质量超透镜具有高数值孔径、微型化、可封装等特点，并且能够实现对于光束强度、相位和偏振的完全控制。因此，超透镜可作为亚波长光学器件与光纤进行集成，应用于微纳成像系统和笔光刻系统中。在此之前，传统的笔光刻系统对于透镜要求较高，且要求使用不同类型透镜组合来搭建系统，系统所处环境也会受到限制，如需处于高真空或者液体环境等，而本专利技术提供一种将超透镜集成到光纤端面的设计方法，能够有效地简化系统设计，降低系统搭建成本，实现笔光刻系统的灵活应用。
技术实现思路
为了克服现有技术中的笔光刻系统难以集成光束、系统环境复杂等难题，本专利技术提供了一种基于光纤...
【技术保护点】
1.一种光纤端超透镜的制备系统，其特征在于，包括打印装置、光学成像装置和控制器；所述的光学成像装置用于获取打印时的成像信息，所述的控制器连接打印装置和光学成像装置；/n所述的打印装置包括第一飞秒激光源(1)、第一二向色镜(2)、第一物镜(5)、第一压电位移平台(4)和单模光纤支撑架；/n所述的第一物镜(5)安装在第一压电位移平台(4)上，通过第一压电位移平台实现第一物镜(5)的移动和转动；所述的单模光纤支撑架固定在第一物镜(5)的正上方，第一二向色镜(2)固定在第一物镜(5)的正下方，所述的第一飞秒激光源(1)发射的飞秒激光束经第一二向色镜(2)反射后进入第一物镜(5)中。/n
【技术特征摘要】
1.一种光纤端超透镜的制备系统，其特征在于，包括打印装置、光学成像装置和控制器；所述的光学成像装置用于获取打印时的成像信息，所述的控制器连接打印装置和光学成像装置；
所述的打印装置包括第一飞秒激光源(1)、第一二向色镜(2)、第一物镜(5)、第一压电位移平台(4)和单模光纤支撑架；
所述的第一物镜(5)安装在第一压电位移平台(4)上，通过第一压电位移平台实现第一物镜(5)的移动和转动；所述的单模光纤支撑架固定在第一物镜(5)的正上方，第一二向色镜(2)固定在第一物镜(5)的正下方，所述的第一飞秒激光源(1)发射的飞秒激光束经第一二向色镜(2)反射后进入第一物镜(5)中。
2.根据权利要求1所述的光纤端超透镜的制备系统，其特征在于，所述的光学成像装置包括可见光源(8)和第一CCD相机(12)，所述的可见光源(8)固定在单模光纤支撑架的一侧；由所述的可见光源(8)发射的可见光束对待打印的位置进行照明，反射回的光透过第一物镜后垂直穿过第一二向色镜(2)，被第一CCD相机(12)接收并成像。
3.根据权利要求2所述的光纤端超透镜的制备系统，其特征在于，在所述的第一CCD相机(12)和第一二向色镜(2)之间的光路上还设有扩束器。
4.一种基于权利要求1所述的系统制备光纤端超透镜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将单模光纤(7)垂直固定在单模光纤支撑架上，使单模光纤(7)位于第一压电位移平台(4)的正上方，在单模光纤(7)下端的纤芯位置滴加光敏树脂，所述的光敏树脂包裹住单模光纤的下端；
2)开启权利要求1所述的制备系统，将预设形状的超透镜文件导入控制器，开启可见光源(8)，由所述的可见光源(8)发射的可见光束对待打印的位置进行照明，由第一物镜(5)收集可见光束，再透过第一二向色镜(2)后在第一CCD相机(12)中成像，通过CCD相机实时监测打印过程；
3)开启第一飞秒激光源(1)，由第一飞秒激光源发射的飞秒激光束经第一二向色镜(2)反射后入射至第一物镜(5)，通过控制器调整第一压电位移平台来改变从第一物镜中射出的飞秒激光的聚焦位置，所述的聚焦位置为在单模光纤(7)端部待打印点的位置，当单模光纤端部的光敏树脂经一定强度的多光子飞秒激光照射后发生聚合，打印成型；
4)取下单模光纤(7)，将固定在单模光纤一端的超透镜浸入显影液中清洗，去除未聚合的光敏树脂，得到具有端面超透镜的单模光纤。
5.一种基于光纤端超透镜的笔光刻系统，其特征在于，包括激光装置、笔光刻平台和光学...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏鹤鸣，吴彰理，张保，韩龙，庞拂飞，王廷云，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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