[发明专利]一种激光干涉光刻系统

说明书

本申请属于微纳结构技术领域，特别是涉及一种激光干涉光刻系统。现有的激光干涉光刻系统分光后光强不相等，分光元件太多，调整困难，系统可靠性低。本申请提供了一种激光干涉光刻系统，包括依次排列的双束激光产生组件、若干光束整形组件和若干干涉组件；所述双束激光产生组件包括若干光束产生单元，所述光束产生单元之间设置有偏振镜和Q开关；所述光束整形组件包括依次排列的扩束准直单元和光束整形单元；所述干涉组件包括分光单元和偏振态调制单元。分光后光强相等，分光元件简洁，容易调整，系统可靠性高。

技术领域

本申请属于微纳结构技术领域，特别是涉及一种激光干涉光刻系统。

背景技术

金属钛合金因其优良的生物相容性、生物惰性、弹性模量与人体骨模量接近等优点被广泛应用于口腔种植和骨科领域。钛合金植体表面形态是影响骨整合的重要因素之一，为促进骨整合，人们采用多种物理化学方法对钛合金植体表面进行改性。多光束激光干涉光刻加工是一种可控且灵活的表面改性方法，该方法处理后的钛合金植体表面具有微米到纳米级的混合结构，有利于提升钛合金植体作为口腔种植和骨科植入材料的实用性。

利用多光束激光干涉进行微纳米尺度的结构光刻加工，是一种在材料表面大面积构建亚微米周期性结构的方法，通过两束或者多束相干光形成周期性或者准周期性光场，可以直接在材料表面或者内部刻蚀二维和三维周期性结构。激光干涉加工具有加工面积大、加工尺度灵活多变、成本低廉等优点。利用多光束激光干涉加工出的纳米结构也在许多领域得到广泛应用。

目前的多光束激光干涉光刻系统大多采用单一光束输出的激光器，采用各种分光方式对原光束进行分光，然后再用反射镜对各分束光进行反射相交，获得干涉；但是现有的激光干涉光刻系统分光后光强不相等，分光元件太多，调整困难，系统可靠性低。

发明内容

1.要解决的技术问题

基于目前的多光束激光干涉光刻系统大多采用单一光束输出的激光器，采用各种分光方式对原光束进行分光，然后再用反射镜对各分束光进行反射相交，获得干涉；但是现有的激光干涉光刻系统分光后光强不相等，分光元件太多，调整困难，系统可靠性低的问题，本申请提供了一种激光干涉光刻系统。

2.技术方案

为了达到上述的目的，本申请提供了一种激光干涉光刻系统，包括依次排列的双束激光产生组件、若干光束整形组件和若干干涉组件；

所述双束激光产生组件包括若干光束产生单元，所述光束产生单元之间设置有偏振镜和Q开关；

所述光束整形组件包括依次排列的扩束准直单元和光束整形单元；

所述干涉组件包括分光单元和偏振态调制单元。

可选地，所述光束产生单元包括依次排列45°全反射镜、泵浦光源和腔镜输出镜，所述泵浦光源与Nd:YAG晶体相互平行设置；所述45°全反射镜之间设置有所述偏振镜和所述Q开关。

可选地，所述扩束准直单元的扩束倍数为2，所述扩束准直单元包括若干光学镜片和镜筒。

可选地，所述光学镜片采用K9玻璃，所述光学镜片镀有增透膜AR@1064nm，所述扩束准直单元入口直径ф10mm，出口直径ф20mm。

可选地，所述光束整形单元为方形光束整形器，所述方形光束整形器包括若干光学镜片和镜筒，所述光学镜片采用K9玻璃，所述光学镜片镀有增透膜AR@1064nm，所述光束整形单元入口直径为ф20mm，出口为20mmx20mm。

可选地，所述偏振态调制单元包括若干反射镜和若干半波片，所述反射镜用于调整光束之间的夹角，所述半波片用于调整光束的偏振态。

可选地，所述反射镜为平面反射镜，所述平面反射镜采用K9玻璃制造，所述平面反射镜尺寸为ф40mmmm，所述平面反射镜反射面镀全反射膜HR@1064nm。