[发明专利]一种飞秒激光双光子加工装置

说明书

本发明涉及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，空间光调制器加载三维螺旋结构的计算全息图；半波片设置在飞秒激光器的出射光路上，光阑设置在半波片的出射光路上，棱镜设置在光阑的出射光路上，扩束系统设置在棱镜的出射光路上，反射镜设置在扩束系统的出射光路上，空间光调制器设置在反射镜的出射光路上，第二半波片设置在空间光调制器的出射光路上，线性光学处理系统设置在第二半波片的出射光路上，显微镜系统设置在线性光学处理系统的出射光路上，压电台设置在显微镜系统的出射光路上，光敏材料放置与压电台上。本发明空间结构简单，具有极高的实用性，提高了制备扭曲结构液晶模版的效率。

技术领域

本发明涉及扭曲结构液晶制备领域，特别是涉及一种飞秒激光双光子加工装置。

背景技术

扭曲结构液晶包括了蓝相液晶、球状相液晶和胆甾相液晶。蓝相液晶拥有亚毫秒级的响应时间，无需配向处理，无外加电场时呈光学各向同性，以及在可见光波段呈周期性三维螺旋结构等特点。球状相液晶由三维扭曲结构以及其间的缺陷构成。球状相液晶具有响应速度很快、无需配向和视野角宽等优点。

尤其在相位调制领域以及光子领域,球状相液晶有着无法取代的作用。鉴于球状相液晶和蓝相液晶有着相似的扭曲螺旋结构,可通过模板化方法将其温宽拓展,极大得提升了热稳定性。但其他的一些问题，诸如聚合物网络的生成过程中洗去旧液晶、重灌新液晶这两个步骤造成了液晶的浪费，限制了蓝相液晶和球状相液晶的广泛应用。目前产生蓝相液晶模版和球状相液晶模版通常采用聚合物稳定方法。但是这种方法存在其他问题比如复杂耗时的生产流程，重灌液晶导致的浪费现象等，无法应用到大规模的商业生产。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种飞秒激光双光子加工装置，提高了扭曲结构液晶模版的加工过程的效率和实用性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

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，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。

优选地，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。

优选地，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；