[发明专利]集成化超分辨激光直写装置及直写方法

权利要求书

1.一种集成化超分辨激光直写装置，其特征在于，包括连续激光器(1)、第一光纤耦合器(2)、单模光纤(3)、第二连续激光器(4)、第二光纤耦合器(5)、第一环形光子晶体光纤(6)、分叉光纤(7)、透镜组(8)、第一二向色镜(9)、LED光源(10)、透镜(11)、第二二向色镜(12)、自动聚焦模块(13)、第三二向色镜(14)、第三光纤耦合器(15)、平方率渐变光纤(16)、供样品放置的纳米位移台(17)、第二透镜(18)、CMOS相机(19)和控制系统(20)；

所述的连续激光器(1)输出的激光经第一光纤耦合器(2)输入单模光纤(3)，作为中心诱导光；第二连续激光器(4)输出的激光经第二光纤耦合器(5)输入第一环形光子晶体光纤(6)，作为外围涡旋抑制光；所述的外围涡旋抑制光与中心诱导光经分叉光纤(7)合束后经所述的透镜组(8)扩束入射到所述的第一二向色镜(9)，经该第一二向色镜(9)反射后，依次经过第二二向色镜(12)、第三二向色镜(14)透射后入射到所述的第三光纤耦合器(15)，依次经第三光纤耦合器(15)和平方率渐变光纤(16)后，照射在样品上；

所述的LED光源(10)发出的光束经透镜(11)扩束后入射到所述的第二二向色镜(12)，经该第二二向色镜(12)反射后，依次经第三二向色镜(14)和第三光纤耦合器(15)后射入平方率渐变光纤(16)后，照射在样品上，经样品反射后沿原光路返回，依次经所述的平方率渐变光纤(16)、第三光纤耦合器(15)和第三二向色镜(14)后，入射到所述的第二二向色镜(12)，依次经第二二向色镜(12)和第一二向色镜(9)透射后，入射到所述的第二透镜(18)，经该第二透镜(18)聚焦后射入CMOS相机(19)，经该CMOS相机(19)成像；

所述的自动聚焦模块(13)发出的偏心光束，经第三二向色镜(14)反射后，通过第三光纤耦合器(15)进入平方率渐变光纤(16)，照射在样品上，经样品反射后沿原光路返回，依次经所述的平方率渐变光纤(16)和第三光纤耦合器(15)入射到第三二向色镜(14)后，依次经第三二向色镜(14)、第二二向色镜(12)和第一二向色镜(9)透射后，入射到所述的第二透镜(18)，经该第二透镜(18)聚焦后射入CMOS相机(19)，经该CMOS相机(19)成像；

所述的控制系统(20)分别与所述的连续激光器(1)、第二连续激光器(4)、LED光源(10)、自动聚焦模块(13)和纳米位移台(17)的控制端相连，所述的控制系统(20)与CMOS相机(19)的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的集成化超分辨激光直写装置，其特征在于，控制系统(20)由计算机(201)和FPGA(202)组成。

3.根据权利要求1或2所述的集成化超分辨激光直写装置，其特征在于，所述的透镜组(8)由一对正负透镜组成，对光束进行扩束。

4.根据权利要求1或2所述的集成化超分辨激光直写装置，其特征在于，所述的样品由上至下依次由光刻胶材料和基底组成。

5.根据权利要求4所述的集成化超分辨激光直写装置，其特征在于，所述的光刻胶材料为光致聚合材料以及相应的光引发剂和抑制剂。

6.根据权利要求5所述的集成化超分辨激光直写装置，其特征在于，所述的光致聚合材料为季戊四醇五丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯或三乙二醇二甲基丙烯酸酯，所述的光引发剂为米氏酮、樟脑醌或4-二甲基氨基苯甲酸乙酯，所述的抑制剂为二硫化四乙基秋兰姆。