一种激光束漂移实时探测与快速校正装置及方法

    公开(公告)号:CN112505915B

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202011296003.6

    申请日:2020-11-18

    Abstract: 本发明公开了一种激光束漂移实时探测与快速校正装置及方法,该装置包括可调小孔、旋转反射镜、直角棱镜反射镜、纳米位移台、压电调节镜架、分束镜、透镜、位置探测器和控制器等部件;通过纳米位移台与直角棱镜反射镜的组合,实现光束位置漂移的独立调控,通过压电调节镜架实现光束指向角度的独立调控。本发明通过光束指向位置漂移与角度漂移的独立调控,避免了常规光束指向系统中的解耦操作,实现小型化、高精度、快速度的光束稳定控制。利用本发明装置调整得到的稳定光束,可以广泛用于超分辨显微成像系统和高精度激光直写光刻系统。

    基于微透镜阵列和DMD的高通量超分辨激光直写系统

    公开(公告)号:CN114326322A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111528094.6

    申请日:2021-12-14

    Abstract: 本发明公开了一种基于微透镜阵列和DMD的高通量超分辨激光直写系统。该系统使用一片包括m×m个镜元的微透镜阵列产生m×m束并行光束,结合紫外飞秒激光器、四光束分束器、DMD、合束器、平板光束位移元件、透镜、物镜搭建而成的光路在物镜焦平面上形成2m×2m个焦点点阵分布,将基于微透镜阵列和DMD的激光直写通量提高到原来的4倍,大幅提高直写速度,且每个焦点可由DMD独立调节光强,从而结合直写算法实现任意图形的并行超分辨激光直写。本发明可应用于微透镜阵列、衍射光学元件、光刻掩模板等的快速加工制造。

    一种多通道并行超分辨激光直写系统

    公开(公告)号:CN113985706A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111241111.8

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种多通道并行超分辨激光直写系统,包括:用于产生直写路光束的第一激光器、用于产生抑制路光束的第二激光器、至少一个直写‑抑制光束组合单元、二级合束模块和刻写模块,所述直写路光束和所述抑制路光束同时入射到所述直写‑抑制光束组合单元后形成一对直写‑抑制光束组合,之后再依次经过所述二级合束模块和所述刻写模块,形成直写‑抑制光斑组合。本发明将传统单路激光直写打印系统的速度成倍提升。

    一种并行曝光抑制超衍射极限激光直写物镜

    公开(公告)号:CN113093480A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110403505.2

    申请日:2021-04-15

    Abstract: 本发明公开了一种并行曝光抑制超衍射极限激光直写物镜。该物镜由12片正光焦度镜片,8片负光焦度镜片共20片镜片构成,其中5片镜片采用火石玻璃、15片镜片采用冕牌玻璃构,且8片为超低色散镜片。该物镜数值孔径约为1.4、波长522nm‑790nm范围内光的垂轴色差小于5.1nm、物方视场角±4.2°,像方线视场约1mm,可将用于边缘曝光抑制超衍射极限激光直写的两波长激光聚焦在直径1μm以内,且两波长焦点在全视场范围内重合,达到边缘曝光抑制的效果,最终实现特征线宽小于衍射极限的超衍射极限激光直写。利用本发明聚焦得到的激光光斑,可广泛应用于边缘曝光抑制超衍射极限激光直写。

    一种激光束漂移实时探测与快速校正装置及方法

    公开(公告)号:CN112505915A

    公开(公告)日:2021-03-16

    申请号:CN202011296003.6

    申请日:2020-11-18

    Abstract: 本发明公开了一种激光束漂移实时探测与快速校正装置及方法,该装置包括可调小孔、旋转反射镜、直角棱镜反射镜、纳米位移台、压电调节镜架、分束镜、透镜、位置探测器和控制器等部件;通过纳米位移台与直角棱镜反射镜的组合,实现光束位置漂移的独立调控,通过压电调节镜架实现光束指向角度的独立调控。本发明通过光束指向位置漂移与角度漂移的独立调控,避免了常规光束指向系统中的解耦操作,实现小型化、高精度、快速度的光束稳定控制。利用本发明装置调整得到的稳定光束,可以广泛用于超分辨显微成像系统和高精度激光直写光刻系统。

    基于偏振复用的实时三维荧光差分超分辨成像方法和装置

    公开(公告)号:CN112326609A

    公开(公告)日:2021-02-05

    申请号:CN202011153057.7

    申请日:2020-10-16

    Inventor: 李国强 朱大钊

    Abstract: 本发明公开一种基于偏振复用的实时三维荧光差分超分辨成像方法和装置,该方法将入射激光分成三路,光束二和光束三的光偏振态相同,光束一的光偏振态与光束二、光束三的光偏振态垂直;光束先分束,后合束,并投射到样品上;光束一在样品某点上形成的三维光场分布反射后再经显微物镜、光束整形元件、扫描镜、偏振元件在探测器一上形成物点的共焦像;光束二和光束三在物点上形成的三维光场分布反射后再经显微物镜、光束整形元件、扫描镜、偏振元件在探测器二上同时、并行形成物点的负共焦像;将共焦像减去附带一定权重的负共焦像即为超分辨点像,即完成一次扫描即可获得某一深度的二维图像;通过对样品不同深度进行扫描,即可建立三维超分辨图像。

    一种并行超分辨三维直写装置

    公开(公告)号:CN111856892A

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN202010843633.4

    申请日:2020-08-20

    Abstract: 本发明公开了一种并行超分辨三维直写装置,该装置利用实心光斑对光刻胶的聚合效应与空心光斑的抑制聚合效应,实现超衍射极限的光刻能力;将两束不同波长的光束分别经过数字微镜器件入射到相位衍射微透镜阵列上,分别形成等间距的实心光斑阵列与空心光斑阵列,且实心光斑与空心光斑的中心相重合,利用数字微镜器件的快速开关能力,对实心光斑阵列与空心光斑阵列进行快速、特异性调控,实现复杂结构的并行超分辨三维直写。本发明为基于受激辐射损耗的高通量光刻技术提供高速、可独立调控的实心光斑与空心光斑阵列;具有高分辨三维加工能力、复杂结构加工能力和快速加工能力;可以推动高速、超分辨、具有复杂结构刻写能力的三维直写技术的发展。

    一种基于双光子吸收效应的成像方法和装置

    公开(公告)号:CN119270581A

    公开(公告)日:2025-01-07

    申请号:CN202411797928.7

    申请日:2024-12-09

    Abstract: 本发明公开了一种基于双光子吸收效应的成像方法和装置,其方法包括:(1)在样品中引入具有双光子吸收特性的光敏物质;(2)使用飞秒激光对样品进行精确聚焦,通过双光子吸收诱导微纳结构的形成;(3)对样品进行清洗,去除未反应的光敏物质,并使其风干;(4)将处理后的样品放回样品台,再次使用飞秒激光聚焦于样品上,激发双光子发光,接收荧光并汇聚至探测器,实现微纳结构的超分辨显微成像。本发明利用光敏物质的双光子聚合特性和荧光发光特性,可实现微纳结构的形成并对其进行成像,无需在样品中额外掺杂染料,简化了样品的材料成分。此外,本发明可利用同一飞秒激光同时实现超分辨结构构建与成像,有效简化了系统。

    基于矢量光场调控的超衍射极限激光直写装置和方法

    公开(公告)号:CN117970752A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202410155760.3

    申请日:2024-02-04

    Abstract: 本申请涉及一种基于矢量光场调控的超衍射极限激光直写装置和方法,该装置包括:激光输出模块,产生飞秒激光;准直扩束模块,将激光输出模块产生的飞秒激光的光斑直径扩大至预设的直径大小;偏振纯化与能量控制模块,将准直扩束模块输出的飞秒激光进行偏振纯化,得到线偏振激光并控制线偏振激光的偏振角度;矢量偏振激光调制模块,包括沃拉斯顿棱镜和空间光调制器;沃拉斯顿棱镜,对线偏振激光进行分离;空间光调制器,对线偏振激光进行相位调控,合成目标矢量偏振激光;共焦缩束模块,缩小目标矢量偏振激光的光斑直径;扫描直写模块,将共焦缩束模块输出的目标矢量偏振激光进行预设图案的激光直写。提高了光学器件调用的灵活性和可迁移性。

    一种利用千束独立可控PPI点阵进行高通量直写的装置

    公开(公告)号:CN114019766B

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202111266973.6

    申请日:2021-10-28

    Abstract: 本发明公开一种利用千束独立可控PPI点阵进行高通量直写的装置,该装置主要包含激发光和抑制光两路光,激发光路包含核心元件数字微镜阵列DMD、微透镜阵列MLA和连续变形镜DM,抑制光路包括核心元件空间光调制器SLM。本发明利用微透镜阵列MLA产生千束激发光点阵,利用高速连续变形镜DM矫正系统波前像差,实现点阵分布均匀性和光斑质量的优化,利用数字微镜阵列DMD对点阵的开关、强度进行独立调控,抑制光路通过空间光调制器SLM产生四束光,四束光在物镜焦平面干涉产生的点阵暗斑用于涡旋抑制光,与激发光点阵在物镜焦平面重合后形成千束PPI点阵,可实现大面积复杂三维结构的超分辨高通量灵活刻写。

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