【技术实现步骤摘要】
一种利用光引发剂实现超分辨刻写与成像的方法和装置
[0001]本专利技术涉及超精密激光直写与超分辨显微成像领域，具体地，涉及一种一种利用光引发剂实现超分辨刻写与成像的方法和装置。
技术介绍
[0002]激光直写因其具有灵活的三维微纳结构加工能力，可以实现所需的任意结构刻写，而在众多领域中具有广泛的应用，包括用于制造各种微机械、微流控、微光学、微电子器件，甚至可应用于生物医学等领域。但由于受到衍射极限的困扰，常用的单光子激光直写刻写精度仅维持在几百纳米。近年来，随着飞秒激光技术的发展，利用光与材料的非线性效应和阈值效应，可以实现飞秒双光子直写，将刻写精度提升至约100nm量级。然而，在一些特定场合下，某些器件需要更高的刻写精度，该线宽仍无法满足需求。为了进一步提高刻写精度，人们借鉴STED超分辨显微成像的方法，提出基于边缘光抑制(PPI)的双光束激光直写，即在光刻胶中引入DETC或ITX引发剂，通过在聚合光边缘套一束抑制光，抑制光刻胶边缘位置的聚合，进而将刻写精度提升至亚50nm。
[0003]为了对刻写结构进行表征，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用光引发剂实现超分辨激光直写与成像的方法，包括如下步骤：通过在光刻胶单体中加入的光引发剂7
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二乙基氨
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(2
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噻吩基)香豆素(DETC)，利用边缘光抑制效应(PPI)，实现高精度激光直写；利用其本身的荧光发光特性，及其存在的本征受激辐射效应，实现超分辨受激辐射损耗显微成像(STED)。2.如权利要求1所述的一种利用光引发剂实现超分辨激光直写与成像的方法，其特征在于：光刻胶材料单体为PETA，PETA+BPADA、或者其他单体。3.一种利用光引发剂实现超分辨刻写与成像的装置，包括：用于引发光刻胶产生光聚合反应的激发光路；用于抑制光刻胶光产生光聚合反应的抑制光路，所述抑制光路同时作为DETC进行荧光超分辨成像的损耗光路；所述光刻胶激发光路和抑制光路的合束光路；用于实现STED成像的使激发DETC产生荧光的激发光路；光刻胶激发光路、抑制光路或损耗光路以及DETC激发光路的合束光路；荧光成像探测光路，其特征在于：所述光刻胶激发光路依次设置有第一激光器(1)、第一声光调制器(2)、第一扩束器(3)、第一二分之一波片(4)；所述光刻胶抑制光路或DETC损耗光路依次设置有第二激光器(5)、第二声光调制器(6)、第二扩束器(7)、第一反射镜(8)、第二二分之一波片(9)；所述光刻胶激发光路和抑制光路的合束光路依次设置有偏振合束器(10)、第三二分之一波片(33)、分为左右屏的空间光调制模块(11)、第一四分之一波片(12)、第一二向色镜(18)；所述用于实现STED超分辨成像的DETC激发光路依次设置有第三激光器(13)、第三声光调制器(14)、第三扩束器(15)、第二四分之一波片(16)、第二二向色镜(17)；所述光刻胶激发光、抑制光或DETC损耗光、DETC激发光三束光的合束光路依次设置有扫描振镜(19)、扫描透镜(20)、第二反射镜(21)、场镜(22)、物镜(23)、高精度压位移台(24)、样品槽(25)、盖玻片(26)、含DETC的光刻胶样品(27)；所述荧光探测光路依次设置有高精度压电位移台(24)、样品槽(25)、盖玻片(26)、刻写样品(27)、物镜(23)、场镜(22)、第二反射镜(21)、扫描透镜(20)、扫描振镜(19)、第一二向色镜(18)、第二二向色镜(17)、第三反射镜(28)、双胶合透镜(29)、位于双胶合透镜焦点处的多模光纤(30)、雪崩二极管光子探测器(31)；还包括计算机(32)，连接有第一声光调制器(2)、第二声光调制器(6)、第三声光调制器(14)、空间光调制器模块(11)、扫描振镜(19)、高精度压电位移台(24)。4.如权利要求2所述的一种利用光引发剂实现超分辨刻写与成像的装置，其特征在于：第一激光器为飞秒或窄脉冲皮秒激光器，用于激发光刻胶产生双光子聚合。5.如权利要求2所述的一种利用光引发剂实现超分辨刻写与成像的装置，其特征在于：光刻胶激发光波长在500nm
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532nm之间。6.如权利要求2所述的一种利用光引发剂实现超分辨刻写与成像的装置，其特征在于：第二激光器为连续激光器或长脉冲皮秒激光器，波长为波为532nm，用于抑制光刻胶产生聚合反应，以及用于光刻胶的聚合抑制过程以及刻写结构中DETC的损耗过程。7.如权利要求2所述的一种利用光引发剂实现超分辨刻写与成像的装置，其特征在于：第三激光器为脉冲激光器，波长在400nm
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488nm之间，用于激发DETC产生荧光。8....
【专利技术属性】
技术研发人员：刘秋兰，孙琦，樊吴申，张良，王宵冰，匡翠方，刘旭，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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