【技术实现步骤摘要】
一种超分辨激光直写与成像方法及装置
[0001]本专利技术涉及超精密光学刻写与超分辨显微成像领域，具体地，涉及一种超分辨激光直写与成像方法及装置。
技术介绍
[0002]激光直写技术是一种利用激光实现直接写入的无掩膜光刻技术，它通过激光束扫描具有感光图层的基片，从而直接产生所需结构，无需制备掩模版，同时能省略图形转写、套刻等过程，具有灵活性强、成本低等特点。近年来，随着飞秒脉冲激光的应用，利用其与材料的双光子吸收非线性效应以及阈值效应，可以极大提升直写精度至百纳米量级。双光子激光直写技术具有本征的真三维刻写能力，并且适用于多种材料的加工。但是目前的单光束激光直写技术仍受到衍射极限的限制，加工精度仍然较低。为了进一步提升直写分辨率，人们提出了类似于STED超分辨显微成像的方法，采用双光束实现超分辨激光直写，也即在实心激发光光斑外围套上一个空心抑制光光斑，将直写分辨率提升至亚50 nm。
[0003]为了表征激光直写的刻蚀结果，通常采用电子显微镜进行观察，在观察前需进行喷金操作。此外，电镜成像速度较慢，成本高昂，操作较为...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超分辨激光直写与成像装置，包括用于引发光刻胶产生光聚合反应的光刻胶激发光路；用于抑制光刻胶光产生光聚合反应的光刻胶抑制光路；用于使荧光产生自发辐射荧光的荧光激发光路；用于使荧光产生受激辐射的荧光损耗光路，该荧光损耗光路与抑制光刻胶反应的光刻胶抑制光路为同一光路；光刻胶激发光路、光刻胶抑制光路以及荧光激发光路的合束光路；和超分辨成像探测光路；其特征在于：所述光刻胶激发光路依次经过第一激光器（1）、第一声光调制器（2）、第一扩束器（3）、第一四分之一波片（4）和第一二向色镜（5）；所述光刻胶抑制光路与荧光损耗光路依次经过第二激光器（6）、第二声光调制器（7）、第二扩束器（8）、相位掩膜器件（9）、第二四分之一波片（10）和第二二向色镜（11）；所述荧光激发光路依次经过第三激光器（12）、第三声光调制器（13）、第三扩束器（14）、第三四分之一波片（15）和第三二向色镜（16）；所述合束光光路依次经过扫描振镜（17）、扫描透镜（18）、第一反射镜（19）、场镜（20）、物镜（21）、高精度移动样品台（22）、光刻胶样品（23）；所述成像探测光路依次经过物镜（21）、场镜（20）、第一反射镜（19）、扫描透镜（18）、扫描振镜（17）、第三二向色镜（16）、第二二向色镜（11）、第一二向色镜（5）、第二反射镜（24）、汇聚透镜（25）、针孔（26）、光子探测器（27）；还包括计算机（28），所述计算机（28）与第一声光调制器（2）、第二声光调制器（7）、第三声光调制器（13）、扫描振镜（17）、高精度移动样品台（22）和光子探测器（27）连接。2.如权利要求1所述的一种超分辨激光直写与成像装置，其特征在于：所述第一激光器（1）可以为连续光激光器，用于引发光刻胶的单光子吸收聚合反应，也可以为皮秒或飞秒脉冲激光器，用于引发光刻胶的双光子吸收聚合反应。3.如权利要求1所述的一种超分辨激光直写与成像装置，其特征在于：所述第二激光器（6）为连续光激光器或脉冲激光器。4.如权利要求1所述的一种超分辨激光直写与成像装置，其特征在于：所述第三激光器（12）为脉冲激光器。5.如权利要求1所述的一种超分辨激光直写与成像装置，其特征在于：所述扫描透镜（18）与场镜（20）共焦。6.如权利要求1所述的一种超分辨激光直写与成像装置，其特征在于：所述场镜（20）与物镜（21）共焦。7.一种利用权利要求1
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6之一的超分辨激光直写与成像装置进行超分辨激光直写与成像方法，其特征在于包括如下步骤：（1）第一激光器（1）发出的激光作为光刻胶聚合反应的激发光，激发光经过第一声光调制器（2）对其开关与强度进行调制，然后经过第一扩束器（3）对光束进行准直与扩束，扩束后的光斑大小保证可以充满后续安装的物镜（21）入瞳口径，再经过第一四分之一波片（4），将线偏振调制成圆偏振光，然后经过第一二向色镜（5）反射，第二二向色镜（11）和第三二向色镜（16）透射；（2）第二激光器（6）发出的激光作为光刻胶聚合反应抑制光以...
【专利技术属性】
技术研发人员：匡翠方，刘秋兰，汤孟博，朱大钊，张智敏，徐良，刘旭，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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