[发明专利]基于微投影3D打印的三维光子晶体模板的制备方法

权利要求书

1.一种基于微投影3D打印的三维光子晶体模板的制备方法，其特征在于，

绘制完整周期、几何形貌通道或缺陷的三维光子晶体模型；

对三维光子晶体模型进行切片分层，分成若干个二维图形；

使用微投影3D打印光路系统，依次逐层地曝光所述的二维图形，使得光敏树脂吸光逐 层固化，最终打印出三维光子晶体模板。

2.根据权利要求1所述的基于微投影3D打印的三维光子晶体模板的制备方法，其特征 在于，上述微投影3D打印光路系统包括LED阵列（1）；工程扩散器（2）；第一光阑（3）；第一透 镜（4）；第二光阑（5）；DMD调制器（6）；第二透镜（7）；第三透镜（8）；分束片（9）；CCD（10）；紫外 铝膜反射镜（11）；培养皿（12）；铝质方形升降平台（13）；光敏树脂（14）；步进电机（15）；

LED阵列（1）发出的光信号经工程扩散器（2）后入射至第一光阑（3），第一光阑（3）出射 的光信号依次射入第一透镜（4）、第二光阑（5）和DMD调制器（6），经DMD调制器（6）调制后的 光信号入射第二透镜（7），经第二透镜（7）后的光信号射入到分束片（9），分束后的光信号经 过紫外铝膜反射镜（11）反射，投影到升降平台（13），CCD（10）通过第三透镜（8）和分束片（9） 拍摄从升降平台上反馈回来的光信号；其中升降平台由步进电机（15）控制，并放置在培养 皿（12）上，培养皿装有光敏树脂（14）；

LED阵列作为光源，逐层地面投影曝光，使光敏树脂逐层固化，打印出三维光子晶体模 板。

3.根据权利要求1所述的基于微投影3D打印的三维光子晶体模板的制备方法，其特征 在于，绘制三维光子晶体模型结构，并以三维模型格式文件输出；基于三维模型格式文件将 三维光子晶体模型切分成若干个二维振幅型黑白图。

4.根据权利要求2所述的基于微投影3D打印的三维光子晶体模板的制备方法，其特征 在于，使用微投影3D打印光路系统，依次逐层地曝光所述的二维图形，使得光敏树脂吸光逐 层固化。

5.根据权利要求2所述的基于微投影3D打印的三维光子晶体模板的制备方法，其特征 在于，通过第二透镜调节成像光斑大小和成像水平方向精度，即DMD调制器上加载二维图 形，结合透镜成像的原理，调节DMD调制器与第二透镜的距离，能够缩小投影在升降平台上 光斑面积以及提高水平方向的分辨率；

其中，第二透镜为单个透镜或透镜组。

6.根据权利要求2所述的基于微投影3D打印的三维光子晶体模板的制备方法，其特征 在于，CCD、第三透镜和分束片组成反馈子系统，监控光束在升降平台表面的成像清晰情况， 定位聚焦光斑清晰成像位置；

反馈完毕，确定升降平台上表面的位置高度，此高度为光斑成像最清晰位置，接着往培 养皿内缓慢倾倒光敏树脂，直至液面接近升降平台上表面，停止倾倒，改用滴管小量注入树 脂，直至升降平台恰好完全浸入树脂中。

7.根据权利要求2所述的基于微投影3D打印的三维光子晶体模板的制备方法，其特征 在于，微投影3D打印光路系统还包括控制器，所述控制器用于控制步进电机和DMD调制器， 实现全自动打印制备。