[发明专利]利用反球差校正进行纵向加工的方法及应用

权利要求书

1.利用反球差校正进行纵向加工的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)、拓展补偿因子s获得反球差校正相位补偿全息图；

具体步骤为：首先，针对球差校正公式引入拉伸因子f_st，使补偿因子s拓展在[s-f_st/2，s+f_st/2]的区间，即将s取值从原来的单一值拓展为一个范围；由于拓展后的补偿因子s的取值决定飞秒激光入射至待加工材料内部的深度，所以s的拓展使得飞秒激光焦斑在待加工材料内部沿纵向拉伸；然后，在MATLAB中依据公式计算s，其中

代入式中各参数，由此计算出s值；其中，λ为飞秒激光波长，ρ为飞秒激光出射的归一化瞳孔半径，d_nom为待加工材料内部的任意深度，n₁＝1为空气折射率，n₂为待加工材料折射率，NA为飞秒激光出射物镜的数值孔径，φ为球差校正相位，D(ρ)为离焦相位，接着，将补偿因子s的计算结果代入补偿因子s拓展后的区间[s-f_st/2，s+f_st/2]，并将该区间分为N等份，令拓展后的补偿因子s’在该区间获得N个取值；最后，将所取的N个值带入球差校正公式其中，为相位补偿，并带入式中各参数，最终生成拉伸焦斑所需的反球差校正相位补偿全息图；

(2)、调制相位获得拉伸焦斑；

具体步骤为：首先，将反球差校正相位补偿全息图加载到空间光调制器上；然后，使一束飞秒激光入射至空间光调制器进行相位调制，并使调制后的反射光通过第一透镜和第二透镜组成的4-f系统，其中两个透镜焦距分别为400mm和300mm；最终，从4-f系统出射的飞秒激光经由物镜入射聚焦至待加工材料内部，得到沿纵向拉伸的线型焦斑；

(3)、逐点扫描进行纵向加工；

具体步骤为：利用拉伸后的飞秒激光线型焦斑在待加工材料内部进行逐点扫描加工，最终在材料内部实现具有大深径比的纵向加工。

2.如权利要求1所述的利用反球差校正进行纵向加工的方法，其特征在于，步骤(1)所述拉伸因子f_st取值为0.1-20；所述的计算式中各量取值，λ为515-800nm，加工深度d_nom为0.1-3000μm，ρ为0-1，θ为0-2π，n₁＝1，n₂＝1.46，NA＝0.7-1.2，N为1000-2000。

3.如权利要求1所述的利用反球差校正进行纵向加工的方法，其特征在于，步骤(1)所述的全息图分辨率为1024×1024-1920×1080，位深为8。

4.如权利要求1所述的利用反球差校正进行纵向加工的方法，其特征在于，步骤(3)所述逐点扫描，扫描速度为5μm/s-1mm/s，曝光时间为5-2000μs，点间距为10nm-1mm。

5.如权利要求1所述的利用反球差校正进行纵向加工的方法，其特征在于，步骤(3)所述的纵向加工的深径比为3-500。

6.如权利要求1所述的利用反球差校正进行纵向加工的方法在集成光子器件方面的应用。