[发明专利]多分辨率飞秒激光3D打印装置和打印方法

摘要

一种多分辨率飞秒激光3D打印装置和打印方法，本发明的核心是利用时空聚焦技术对飞秒激光脉冲进行时空整形，操控入射脉冲光束时空特性，同时利用空间波前矫正技术对像差进行补偿，实现打印材料中不同尺度的三维对称焦斑形状，从而进行不同尺度的三维物体光固化成型。本发明具有有效、高速、精度可控等特点，能够实现不同尺度的光固化3D成型和打印，在激光3D打印、模具制造、生物医学功能器官制造、激光三维加工与显示等领域均有着重要的潜在应用价值。

主权项

1.一种多分辨率飞秒激光3D打印装置，其特征是该装置包括沿飞秒激光脉冲的输出方向依次是展宽器(1)、放大器(2)、可变焦的凸透镜(3)和凹透镜(4)、可调衰减片(5)、第一光栅(6)、第二光栅(7)、空间光调制器(8)、第一凸透镜(9)、平面反射镜(10)、第二凸透镜(11)、分色镜(12)、平场透镜(13)和位于三维平移台(15)上的打印材料(14)，在所述的打印材料(14)的反射光方向依次是平场透镜(13)、分色镜(12)、第三凸透镜(16)和CCD(17)，所述的飞秒激光脉冲聚焦在所述的三维平移台(15)上放置的光固化打印材料(14)中，第三凸透镜(16)和CCD(17)接受加工图像以便实时观察整个3D打印过程，计算机(18)的输出端与所述的空间光调制器(8 )和三维平移台(15)的控制端相连，所述的第一光栅(6)和第二光栅(7)相对且相互平行放置，所述的空间光调制器(8)加载的矫正成型相差的掩模由所述的第一凸透镜(9)、平面反射镜(10)、第二凸透镜(11)构成4f系统成像于所述的平场透镜(13)的入瞳处。