一种高精度光刻胶组合物及其直写系统

    公开(公告)号:CN114185246B

    公开(公告)日:2022-05-06

    申请号:CN202210143737.3

    申请日:2022-02-17

    Abstract: 本发明属于光刻胶及激光直写技术领域,并公开了一种适用于飞秒激光直写的高精度光刻胶组合物,所述光刻胶组合物由单体和光引发剂。技术特征在于,所述光刻胶组合物具有双色光敏性,可以被特定波长的飞秒激光引发聚合,同时又可以被另一束连续激光抑制聚合,抑制光束减小了飞秒激光的直写区域,从而提高了飞秒激光直写精度;进一步的,所述光刻胶组合物折射率和光学系统的物镜折射率差异小于0.01,减小了激光在光刻胶中的相差或球差,从而进一步提高飞秒激光直写精度,本发明所提供的光刻胶组合物通过特定结构的单体,不仅具有较高的直写精度,还有较低的直写阈值和体积收缩率。

    基于均匀活性光片的高轴向分辨率三维打印方法和装置

    公开(公告)号:CN113059807B

    公开(公告)日:2022-05-06

    申请号:CN202110293324.9

    申请日:2021-03-18

    Abstract: 本发明公开一种基于均匀活性光片的高轴向分辨率三维打印方法和装置。该方法将连续光整形及分束后,得到两束相同的准直激光光片,并对称入射在样品池中完全重叠为一个均匀光薄片,该光薄片区域引发剂被激发到活性态,通过另一束宽带光照射活性态引发剂可引发聚合反应,该宽带光从正交方向入射到光薄片,避免了聚合反应的累积效应,可获得高洁净度的刻写结构,光薄片未被宽带光照射的区域不发生聚合反应,宽带光光场结构高速切换,可进行任意结构的刻写,宽带光在活性薄片中实现时空同步聚焦,轴向功率梯度大,具有高轴向分辨率。该方法与装置可实现高洁净度高轴向分辨率的三维复杂结构高通量刻写,可应用于超分辨光刻等领域。

    一种高通量3D暗斑生成装置

    公开(公告)号:CN112034626B

    公开(公告)日:2022-04-08

    申请号:CN202010863942.8

    申请日:2020-08-25

    Abstract: 本发明公开了一种高通量3D暗斑生成装置,并行光束阵列通过横向高通量暗斑阵列的器件后,每束光被调制为涡旋相位光,聚焦后形成横向暗斑;并行光束阵列聚焦后形成横向暗斑阵列;并行光束阵列通过纵向高通量暗斑阵列的器件后,每束光都被调制为0‑π相位分布,每束光聚焦后形成纵向暗斑;并行光束阵列聚焦后形成纵向暗斑阵列;将两种光束进行合束,聚焦后两种光斑进行非相干叠加,形成高通量3D暗斑阵列。本发明可提供稳定的高质量高通量3D暗斑阵列;且器件成本低,体积小,可以实现系统的高度集成;可用于实现并行双光束激光直写和并行受激发射损耗显微成像,极大的提升加工和成像速度。

    一种小型化高精度激光束指向稳定装置

    公开(公告)号:CN111609817B

    公开(公告)日:2022-02-22

    申请号:CN202010323457.1

    申请日:2020-04-22

    Abstract: 本发明公开了一种小型化高精度激光束指向稳定装置,该装置包括可调孔径光阑、二维快速控制反射镜、分光棱镜、二分之一波片、偏振分光棱镜、斜方棱镜、透镜、光电感应器件、反射部件、纳米移动台和控制器等部件;它利用偏振光束在全反射角度附近的反射特性,将其作为角度灵敏探测手段,结合快速控制反射镜实现角度方向偏移的独立修正。位置方向的漂移则由一个反射部件与位置探测器完成修正。本发明通过解除角度测量对光程的依赖,结合分离式地调控,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。

    一种超分辨激光直写与成像方法及装置

    公开(公告)号:CN114019764A

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202111240495.1

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种超分辨激光直写与成像方法与装置,该装置包括三个光源,分别为引发光刻胶产生聚合反应的激发光光源,激发光刻胶中发光的荧光染料分子从基态到激发态的激发光,抑制光刻胶聚合并同时使荧光染料分子产生受激辐射的抑制光光源或损耗光光源,抑制光与损耗光为同一个光源。其中,引发光刻胶聚合的激发光经过准直最后通过物镜在样品面上汇聚成圆形实心光斑;抑制光经过准直后,再通过相位掩膜调制相位,最后由物镜汇聚到样品面上形成环形空心光斑;光刻胶中荧光染料的激发光经过准直最后通过物镜在样品面上汇聚形成圆形实心光斑。本发明可以实现纳米结构刻写完成后直接的光学成像,无需进行电镜成像,使操作更为简单。

    可连续像旋转调制的超分辨高速并行激光直写方法与装置

    公开(公告)号:CN113985708A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111247035.1

    申请日:2021-10-26

    Abstract: 本发明公开了一种可连续像旋转调制的超分辨高速并行激光直写方法与装置。本发明利用空间光调制器产生多束刻写光与多束抑制光,抑制光与刻写光在空间上重合形成调制后的多光束。利用像旋转器对调制后的多光束排布方向进行旋转,使得多光束排布方向与转镜扫描方向连续可调,实现了五种不同的高速扫描策略。本发明通过引入抑制光,相较于现有双光子并行激光直写具有更高的分辨率。并通过不同的扫描策略,解决了现有系统由于扫描策略单一导致扫描效果与扫描速度不佳的问题。

    一种小型化的光束漂移检测装置及方法

    公开(公告)号:CN113670438B

    公开(公告)日:2022-01-18

    申请号:CN202111233519.0

    申请日:2021-10-22

    Abstract: 本发明公开了一种小型化的光束漂移检测装置及方法,该装置包括二分之一波片、分束镜、第一位置探测器、四分之一波片、球面反射镜、第二位置探测器,入射光束首先依次通过所述二分之一波片和分束镜,被分解为第一光束与第二光束,所述第一光束入射到所述第一位置探测器的探测面上,所述第二光束依次经过所述四分之一波片和球面反射镜反射后,再经过所述分束镜透射入射到所述第二位置探测器的探测面上。这样降低防漂系统复杂度,实现防漂系统小型化。再采用位置探测器获取光斑位置,进而计算获得入射光束在原坐标系中的位置偏移量和角度偏差量,从而实现高精度光束漂移的检测。

    基于光纤的高通量超分辨焦斑生成装置

    公开(公告)号:CN112045303B

    公开(公告)日:2021-12-17

    申请号:CN202010863052.7

    申请日:2020-08-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于光纤的高通量超分辨焦斑生成装置,该装置首先生成抑制光光束阵列,将每路激光耦合至涡旋光纤,既可形成携带涡旋相位的光束,又可以减少器件成本和系统空间,再通过多通道声调制器进行特异性强度调制产生高通量暗斑;同时激发光光束阵列耦合进入激发路光纤阵列,再通过多通道声光调制器进行特异性强度调制产生实心光斑的;最后两种光束阵列进行合束,通过物镜聚焦形成两种相互叠加的光斑阵列,通过暗斑对实心光斑作用范围的抑制作用形成超分辨焦斑阵列。本发明可实现对暗斑的独立调控,用以实现高通量的激光直写加工和并行超分辨显微成像,有效提升加工速度和成像速度的提升;不需要额外的调制器件,系统结构紧凑。

    一种小型化的光束漂移检测装置及方法

    公开(公告)号:CN113670438A

    公开(公告)日:2021-11-19

    申请号:CN202111233519.0

    申请日:2021-10-22

    Abstract: 本发明公开了一种小型化的光束漂移检测装置及方法,该装置包括二分之一波片、分束镜、第一位置探测器、四分之一波片、球面反射镜、第二位置探测器,入射光束首先依次通过所述二分之一波片和分束镜,被分解为第一光束与第二光束,所述第一光束入射到所述第一位置探测器的探测面上,所述第二光束依次经过所述四分之一波片和球面反射镜反射后,再经过所述分束镜透射入射到所述第二位置探测器的探测面上。这样降低防漂系统复杂度,实现防漂系统小型化。再采用位置探测器获取光斑位置,进而计算获得入射光束在原坐标系中的位置偏移量和角度偏差量,从而实现高精度光束漂移的检测。

    一种基于AOD扫描的双光束高速激光直写方法与装置

    公开(公告)号:CN113515017A

    公开(公告)日:2021-10-19

    申请号:CN202110388078.5

    申请日:2021-04-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于声光偏转(AOD)扫描的双光束高速激光直写方法和装置,该装置包括两路光,其中一路光在汇聚到样品面上产生实心光斑,用于激发光刻胶的聚合反应;另一路光汇聚到样品面上产生空心光斑,用于抑制或终止光刻胶聚合反应中的某个关键步骤,从而抑制光聚合反应。两束光进行对准合束后经过两个紧靠并互相垂直放置着的AOD,其中一个进行x方向扫描,另一个进行y方向扫描,两者同时实现光束在样品面上高速高精度的二维扫描。利用本发明,有望实现速度和分辨率分别达10^6点/s和亚50 nm的高速、超分辨激光直写,为超分辨激光微纳加工技术提高加工效率提供有力支撑。

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