一种半球形长焦透镜的制备方法及半球形长焦透镜技术

本申请提供的半球形长焦透镜及其制备方法，在锥光纤的锥形区域附着紫外光胶，所述紫外光胶形成微小纺锤形液滴，将所述微小纺锤形液滴移至薄膜，所述微小纺锤形液滴形成半球状，对半球状的所述微小纺锤形液滴置于紫外光下照射，固化后得到所述半球形长焦透镜，本申请提供的半球形长焦透镜及其制备方法，利用可移动薄膜承托半球透镜移动，既发挥出了半球透镜的长焦优势，也提供了通过扫描实现宽视场成像的潜力。此外上述制备方法简单、系统简易、操作和实现容易，能在低成本的情况下，制备可移动长焦半球透镜，改进常规光学显微镜性能。改进常规光学显微镜性能。改进常规光学显微镜性能。

【技术实现步骤摘要】
一种半球形长焦透镜的制备方法及半球形长焦透镜


[0001]本申请涉及光学透镜制备
，特别涉及一种半球形长焦透镜的制备方法及半球形长焦透镜。

技术介绍

[0002]光学显微镜是人类打开微观世界的钥匙，目前广泛运用于生物医学、材料、化学、物理研究中。但受限于衍射极限，其分辨率难以突破波长的一半(200
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300nm)。随着科技的进步，目前有多种技术手段可以突破衍射极限观察到样品中的精细结构，微结构透镜辅助超分辨成像是其中一种简单易行的方法。微结构透镜在受到入射光波照射后，在其背面会形成一束强度远高于入射光波、半峰全宽小于半波长的光子纳米喷流，可实现对小于衍射极限的精细结构的成像。目前在这一
使用的微结构透镜(如微球、微柱等)焦距短、视场小，成像时易与样品发生接触，造成扫描成像困难和对样品的污染或损伤。针对此问题专利技术人设计了一款可移动的、半球形长焦微透镜，在透镜不与样品接触的前提下，辅助常规光学显微镜达到对样品超分辨成像的目的。
[0003]韩国专利KR1020010011213A，公开了一种用于制造微型固体浸没透镜的方法和装置，用于使用所述透镜的光学信息记录重放；中国专利CN202210356452.8公开了一种复合结构微瓶透镜的制备方法及复合结构微瓶透镜。但是目前在这一
使用的微结构透镜焦距短、视场小，成像时易与样品发生接触，造成扫描成像困难和对样品的污染或损伤。

技术实现思路

[0004]鉴于此，有必要针对现有技术中存在的缺陷提供一种在透镜不与样品接触的前提下，达到超分辨成像被测样品的目的的半球形长焦透镜的制备方法及半球形长焦透镜。
[0005]为解决上述问题，本申请采用下述技术方案：
[0006]本申请目的之一，提供一种半球形长焦透镜的制备方法，包括下述步骤：
[0007]提供一锥光纤；
[0008]在所述锥光纤的锥形区域附着紫外光胶；
[0009]所述紫外光胶形成微小纺锤形液滴；
[0010]提供一薄膜；
[0011]将所述微小纺锤形液滴移至所述薄膜，所述微小纺锤形液滴形成半球状；
[0012]对半球状的所述微小纺锤形液滴置于紫外光下照射，固化后得到所述半球形长焦透镜。
[0013]在其中一些实施例中，在提供一锥光纤的步骤中，具体包括下述步骤：
[0014]将剥离了涂覆层的光纤一端固定于光学接杆，另一端固定于位移台；
[0015]加热所述光纤，旋转所述位移台以拉伸所述光纤，形成锥形光纤；
[0016]通过所述位移台继续拉伸所述光纤，直至所述光纤断裂。
[0017]在其中一些实施例中，在所述锥光纤的锥形区域附着紫外光胶的步骤中，具体包
括下述步骤：
[0018]竖直放置所述锥光纤，在所述锥光纤的锥形区域滴加紫外光胶，所述紫外光胶因自身重力滑落，在所述锥形区域附着有部分紫外光胶。
[0019]在其中一些实施例中，所述紫外光胶形成微小纺锤形液滴的步骤中，具体包括下述步骤：附着在所述锥形区域的紫外光胶在固
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液界面张力的作用下形成微小纺锤形液滴。
[0020]在其中一些实施例中，在提供一薄膜的步骤中，具体包括下述步骤：
[0021]在基底上涂覆光刻胶并进行固化处理以形成光刻胶层；
[0022]在所述光刻胶层上涂覆可固化聚合物并进行固化处理以形成薄膜层；
[0023]将所述基底浸没于有机溶剂中，溶解所述光刻胶层，所述薄膜层漂浮于所述有机溶剂表面；
[0024]取出所述薄膜层得到所述薄膜。
[0025]在其中一些实施例中，在基底上涂覆光刻胶并进行固化处理以形成光刻胶层的步骤中，所述基底包括玻璃片基底。
[0026]在其中一些实施例中，在所述光刻胶层上涂覆可固化聚合物并进行固化处理以形成薄膜层的步骤中，所述可固化聚合物包括聚二甲基硅氧烷。
[0027]在其中一些实施例中，在将所述微小纺锤形液滴移至所述薄膜，所述微小纺锤形液滴形成半球状的步骤中，具体包括下述步骤：
[0028]将含有所述微小纺锤形液滴的锥光纤水平放置，并将所述微小纺锤形液滴转移至所述薄膜，所述微小纺锤形液滴通过超疏水效应和界面相互作用在所述薄膜表面自然形成半球状。
[0029]本申请目的之二，提供了一种半球形长焦透镜，由所述的半球形长焦透镜的制备方法制备得到。
[0030]本申请采用上述技术方案，其有益效果如下：
[0031]本申请提供的半球形长焦透镜及其制备方法，在锥光纤的锥形区域附着紫外光胶，所述紫外光胶形成微小纺锤形液滴，将所述微小纺锤形液滴移至薄膜，所述微小纺锤形液滴形成半球状，对半球状的所述微小纺锤形液滴置于紫外光下照射，固化后得到所述半球形长焦透镜，本申请提供的半球形长焦透镜及其制备方法，利用可移动薄膜承托半球透镜移动，既发挥出了半球透镜的长焦优势，也提供了通过扫描实现宽视场成像的潜力。此外上述制备方法简单、系统简易、操作和实现容易，能在低成本的情况下，制备可移动长焦半球透镜，改进常规光学显微镜性能。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为实施例1提供的锥光纤的制备原理示意图；
[0034]图2为实施例1提供的锥光纤的制备流程的步骤流程图；
[0035]图3为实施例2提供的超薄可移动透明薄膜的制备原理图；
[0036]图4为实施例2提供的薄膜的制备流程图。
[0037]图5为实施例3提供的半球透镜的制备过程图。
[0038]图6为本实施例3提供的一种半球形长焦透镜的制备方法的步骤流程图。
[0039]图7为本实施例提供的半球形长焦透镜的正视图(左)及侧视图(右)。
[0040]图8为本实施例提供的利用有限元仿真软件对微球透镜(左)与半球透镜(右)的焦距进行比较的示意图。
[0041]图9为本实施例提供的利用仿真软件计算在半球透镜下方有一定厚度的薄膜时透镜的焦距。
[0042]图10为本实施例提供的DVD光盘扫描电镜图(左)及可移动半球形长焦微透镜辅助显微镜观察DVD光盘条纹(右)。
具体实施方式
[0043]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0044]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半球形长焦透镜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：提供一锥光纤；在所述锥光纤的锥形区域附着紫外光胶；所述紫外光胶形成微小纺锤形液滴；提供一薄膜；将所述微小纺锤形液滴移至所述薄膜，所述微小纺锤形液滴形成半球状；对半球状的所述微小纺锤形液滴置于紫外光下照射，固化后得到所述半球形长焦透镜。2.如权利要求1所述的半球形长焦透镜的制备方法，其特征在于，在提供一锥光纤的步骤中，具体包括下述步骤：将剥离了涂覆层的光纤一端固定于光学接杆，另一端固定于位移台；加热所述光纤，旋转所述位移台以拉伸所述光纤，形成锥形光纤；通过所述位移台继续拉伸所述光纤，直至所述光纤断裂。3.如权利要求1所述的半球形长焦透镜的制备方法，其特征在于，在所述锥光纤的锥形区域附着紫外光胶的步骤中，具体包括下述步骤：竖直放置所述锥光纤，在所述锥光纤的锥形区域滴加紫外光胶，所述紫外光胶因自身重力滑落，在所述锥形区域附着有部分紫外光胶。4.如权利要求1所述的半球形长焦透镜的制备方法，其特征在于，所述紫外光胶形成微小纺锤形液滴的步骤中，具体包括下述步骤：附着在所述锥形区域的紫外光胶在固
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液界面张力的作用下形成微小纺锤形液滴。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾国强，马璐，张翊，杨慧，巫建东，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：