[发明专利]基于达曼光栅的激光直写装置

权利要求书

1.基于达曼光栅的激光直写装置，其包括，

移动平台(20)，

达曼光栅激光直写光路以及自聚焦光路，其中，

所述达曼光栅激光直写光路包括激发光光源(1)以及损耗光光源(3)，激发光光源(1)及损耗光光源(3)输出的光束传输经过二色相镜(5)以及达曼光栅(7)之后聚焦于待刻写的光栅基片表面，激发光光源(1)与损耗光光源(3)的光斑重叠，形成超分辨的多束光点；

所述自聚焦光路包括红光激光器(21)，所述红光激光器(21)输出的光束经偏振分光棱镜(15)后，经由显微物镜(18)聚焦于待刻写的光栅基片表面，被所述待刻写的光栅基片反射后的光束经偏振分光棱镜(15)、柱面透镜组(14)之后，传输至四象限探测器(13)。

2.根据权利要求1的所述激光直写装置，其特征在于，所述激发光光源(1)输出光束方向设置有反射镜(2)，所述损耗光光源(3)输出光束方向设置有涡旋相位板(4)以及二色相镜(5)，在所述反射镜(2)的反射方向是二色相镜(5)，光束经过二色相镜(5)之后依次经过第一小孔光阑(6)、达曼光栅(7)、第一扩束透镜组(9)、第二小孔光阑(10)、反射镜(11)以及第二扩束透镜组(12)，经所述第二扩束透镜组(12)的光束经分光镜(16)后聚焦于待刻写的光栅基片表面。

3.根据权利要求1或2的所述激光直写装置，所述激发光光源(1)的光斑为艾里斑，所述损耗光光源(3)经过所述涡旋相位板(4)的空间调制以后形成甜甜圈状光斑。

4.根据权利要求1或2的所述激光直写装置，其特征在于，所述达曼光栅激光直写光路与所述自聚焦光路的焦点位置相同。

5.根据权利要求3的所述激光直写装置，其特征在于，所述激发光光源(1)、反射镜(2)、二色相镜(5)、损耗光光源(3)以及涡旋相位板(4)构成了STED超分辨光路。

6.根据权利要求1的所述激光直写装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括达曼光栅位置调整模块、平台位置调整模块、自聚焦模块以及光源控制模块。

7.根据权利要求6的所述激光直写装置，其特征在于，所述达曼光栅位置调整模块与高精密转台(8)连接，所述平台位置调整模块与移动平台(20)连接，自聚焦模块与四象限探测器(13)、压电陶瓷(17)连接，所述达曼光栅(7)放置于所述高精密转台(8)上，所述压电陶瓷(17)与显微物镜(18)连接。

8.根据权利要求1-2、6-7任一项的所述激光直写装置，其特征在于，移动平台(20)上设置有水平调平台(19)，所述光栅基片放置于所述水平调平台(19)上。

9.根据权利要求1-2、6-7任一项的所述激光直写装置，其特征在于，所述涡旋相位板(4)用于在损耗光光束中引入0-2π的涡旋相位分布，形成甜甜圈状光斑。

10.根据权利要求8的所述激光直写装置，其特征在于，所述达曼光栅位置调整模块用于控制所述高精密转台(8)的转动，所述平台位置调整模块控制水平调平台(19)的移动，所述自聚焦模块用于控制所述显微物镜的自聚焦，所述光源控制模块用于控制所述光源的功率。