[发明专利]一种激光偏摆装置

说明书

本发明公开了一种激光偏摆装置，包括用于支撑反射镜底座的柔性放大机构以及装设在所述柔性放大机构中的压电驱动器，所述柔性放大机构横向两端设有竖向延伸、用于输入所述压电驱动器横向位移的竖向连接块，所述柔性放大机构竖向两侧设有横向延伸、用于输出竖向位移的横向连接块，所述横向连接块上设有用以实现输入的横向位移转化为输出的竖向位移的柔性铰接，三个所述柔性放大机构呈正三角型分布，所述柔性放大机构上设有用以实现减振的柔性减振机构。上述激光偏摆装置通过三组柔性放大机构和压电驱动器实现偏摆，通过柔性减振机构实现减振，成本低且易于控制，提高了三维纳米直写的加工精度。

技术领域

本发明涉三维纳米直写技术领域，特别涉及一种激光偏摆装置。

背景技术

随着纳米科技的飞速发展，微/光电子器件微纳结构朝着立体化、微小化、轻薄化的方向发展。双光子聚合三维纳米直写技术基于双光子聚合原理，把高能激光在光刻胶内高度聚合为一点，以实现在纳米精度上的、自由设计的形状和结构。

三维纳米直写高能激光在光刻胶内高度聚合，光敏剂吸收光子后发生聚合导致液态树脂固化，只要使焦点在立体光刻胶里进行纳米级精度的三维移动，就能把任意设计的形状和结构在纳米尺寸上进行实现。这项技术的难点在于，如何控制激光的焦点大小和激光偏摆下克服惯性振动，实现纳秒时间和纳米空间上的精准控制。传统激光直写加工的激光聚焦发生在激光偏摆前，激光偏摆时的微小振动将会使光路的路程发生微小的变化导致激光的焦点发生微小的扩散，从而影响材料加工的精度，目前尚未发现带减振的激光反射偏摆装置相似的专利。此外，传统偏摆装置普遍用多个如六个压电驱动器来达到高精度多维偏转，成本高且不易控制，因此，如何能够提供一种具有减振功能且易于控制以提高三维纳米直写的加工精度的激光偏摆装置是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光偏摆装置，通过三个柔性放大机构和三个压电驱动器的共同作用以实现半球范围内的微角度偏转和竖直方向上的伸缩也即偏摆，通过柔性减振机构实现减振，成本低且易于控制，提高了三维纳米直写的加工精度。

为实现上述目的，本发明提供一种激光偏摆装置，包括用于支撑反射镜底座的柔性放大机构以及装设在所述柔性放大机构中的压电驱动器，所述柔性放大机构横向两端设有竖向延伸、用于输入所述压电驱动器横向位移的竖向连接块，所述柔性放大机构竖向两侧设有横向延伸、用于输出竖向位移的横向连接块，所述横向连接块上设有用以实现输入的横向位移转化为输出的竖向位移的柔性铰接，三个所述柔性放大机构呈正三角型分布，所述柔性放大机构上设有用以实现减振的柔性减振机构。

优选地，所述柔性放大机构包括位于横向两端的第一竖向连接块和第二竖向连接块，还包括位于竖向上侧且依次连接的第一横向连接块、第二横向连接块和第三横向连接块，所述第一横向连接块和所述第一竖向连接块之间设有第一柔性铰接，所述第三横向连接块和所述第二竖向连接块之间设有第二柔性铰接。

优选地，所述柔性减振机构设在所述第二横向连接块上。

优选地，所述柔性减振机构上侧设有用于直接支撑反射镜底座的连接片。

优选地，所述柔性减振机构包括用于连接所述连接片的第一减振本体和用于连接所述第二横向连接块的第二减振本体，所述第一减振本体与所述第二减振本体的两端通过柔性铰接相连。

优选地，所述第二横向连接块与所述第一横向连接块之间设有第二柔性铰接，所述第二横向连接块与所述第三横向连接块之间设有第三柔性铰接。

优选地，还包括呈正三角型分布的固定架，三个所述柔性放大机构分别固定在所述固定架的三个固定面上。

优选地，所述柔性放大机构设有向下延伸的固定段，所述固定段通过柔性放大机构固定螺栓固定在所述固定架上。

优选地，还包括设有开口腔的连体外壳，所述柔性放大机构固定在所述连体外壳中。