[发明专利]一种飞秒激光双光子加工装置

权利要求书

1.一种飞秒激光双光子加工装置，用于以光敏材料为工件，加工和制备扭曲结构液晶模版，其特征在于，包括：

飞秒激光器，用于产生激光光束；

第一半波片，设置在所述飞秒激光器的出射光路上；

光阑，设置在所述半波片的出射光路上，用于控制所述激光光束的通断；

棱镜，设置在所述光阑的出射光路上；

扩束系统，设置在所述棱镜的出射光路上，用于放大所述激光光束；

反射镜，设置在所述扩束系统的出射光路上；

空间光调制器，设置在所述反射镜的出射光路上，用于将放大后的所述激光光束进行调制，得到具有螺旋相位波前的涡旋光束；

第二半波片，设置在所述空间光调制器的出射光路上；

线性光学处理系统，设置在所述第二半波片的出射光路上，将所述涡旋光束进行正一级透射，过滤其他级次的激光光束；

显微镜系统，设置在所述线性光学处理系统的出射光路上，用于将所述正一级透射后的光束聚焦到所述光敏材料上进行加工，得到所述扭曲结构液晶模版；

压电台，设置在所述显微镜系统的出射光路上，用于承载所述光敏材料；

计算机，分别与所述光阑、所述压电台和所述空间光调制器连接，用于控制所述光阑的通断和所述压电台的移动速率，以及将所述计算机中的三维螺旋结构的计算全息图加载到所述空间光调制器中；所述计算机控制所述光阑和所述压电台联动；

通过激光曝光直接得到液晶模版；

每次加工时，计算机控制光阑打开；在返回路径过程中关闭光阑，以防止激光在单个周期内回程中发生二次加工。

2.根据权利要求1所述的飞秒激光双光子加工装置，其特征在于，所述扩束系统包括：

第一透镜，设置在所述棱镜的出射光路上；

第一孔阑，设置在所述第一透镜的出射光路上；

第二透镜，设置在所述第一孔阑的出射光路上，所述第二透镜的出射光路射入所述反射镜。

3.根据权利要求1所述的飞秒激光双光子加工装置，其特征在于，所述线性光学处理系统包括：

第三透镜，设置在所述第二半波片的出射光路上；

第二孔阑，设置在所述第三透镜的出射光路上；

第四透镜，设置在所述第二孔阑的出射光路上；

分束元件，设置在所述第四透镜的出射光路上，所述分束元件的出射光线射入所述显微镜系统。

4.根据权利要求3所述的飞秒激光双光子加工装置，其特征在于，所述分束元件为微透镜阵列。

5.根据权利要求1所述的飞秒激光双光子加工装置，其特征在于，所述显微镜系统包括：

显微镜透镜，设置在所述线性光学处理系统的出射光路上；

电荷耦合装置，设置在所述显微镜透镜的正上方，用于实时观察加工结构的生成过程。

6.根据权利要求1所述的飞秒激光双光子加工装置，其特征在于，所述飞秒激光器发射的激光光束为高斯光束。

7.根据权利要求1所述的飞秒激光双光子加工装置，其特征在于，所述空间光调制器为相位型空间光调制器。

8.根据权利要求1所述的飞秒激光双光子加工装置，其特征在于，所述光敏材料为光分解型的正性光刻胶。