[发明专利]一种基于连续激光的三维微结构刻写系统及方法

权利要求书

1.一种基于连续激光的三维微结构刻写系统，其特征在于，包括：连续激光器、声光调制器、物镜、三维纳米位移平台、两个压缩光束凸透镜、两个扩束凸透镜以及光敏材料；

所述连续激光器，用于发出激光；

所述声光调制器，用于调节所述激光的功率；

所述物镜，用于对声光调制器调节功率后的激光进行会聚，得到聚焦光束，所述聚焦光束束腰中心区域的功率密度大于双光子吸收的阈值功率密度；

所述光敏材料，用于在所述聚焦光束的作用下发生双光子聚合而固化，实现双光子聚合直写，所述激光的波长不在所述光敏材料的吸收波长范围内，所述激光的半波长在所述光敏材料的吸收波长范围内，所述双光子吸收的阈值功率密度根据所述光敏材料确定；

所述三维纳米位移平台，用于承载所述光敏材料，并控制所述光敏材料在三维方向移动，以通过对所述光敏材料的逐层双光子聚合直写实现对所述光敏材料的三维微结构刻写；

所述两个压缩光束凸透镜，用于对所述连续激光器发出的激光进行光束压缩，并将光束压缩后的激光射入所述声光调制器；

所述两个扩束凸透镜，用于对声光调制器调节功率后的激光扩束，将扩束后的激光射入所述物镜；

所述三维纳米位移平台控制所述光敏材料在三维方向移动到所述聚焦光束束腰中心区域所在位置，以实现对待进行双光子聚合直写区域的所述光敏材料进行双光子聚合直写。

2.根据权利要求1所述的三维微结构刻写系统，其特征在于，还包括：玻璃基片、互补性金属氧化物半导体相机以及控制模块；

所述玻璃基片，设置在所述三维纳米位移平台，用于承载所述光敏材料，并将对光敏材料进行双光子聚合直写的聚焦光束对应的激光反射；

所述互补性金属氧化物半导体相机，用于接收从所述玻璃基片反射的激光，并将所述玻璃基片反射的激光的信息发送给所述控制模块；

所述控制模块，用于根据所述玻璃基片反射的激光的信息对所述三维纳米位移平台和所述声光调制器进行控制，以完成对所述光敏材料的三维微结构刻写。

3.根据权利要求2所述的三维微结构刻写系统，其特征在于，还包括：二向色片；

所述二向色片，用于接收所述两个扩束凸透镜扩束后的声光调制器调节功率后的激光，并使其射入所述物镜；还用于对所述玻璃基片反射的激光进行透射，使得所述互补性金属氧化物半导体相机接收从所述玻璃基片反射的激光。

4.根据权利要求1至3任一项所述的三维微结构刻写系统，其特征在于，所述物镜为放大倍率为100倍、数值孔径为1.4的物镜。

5.根据权利要求1至3任一项所述的三维微结构刻写系统，其特征在于，所述光敏材料为正性光刻胶或负性光刻胶。