[发明专利]多光束并行激光直写装置及其直写方法

摘要

一种多光束并行激光直写装置及其直写方法，本发明将达曼光栅分光器件结合双光子吸收具有稳定性好、分辨率高的特点，易于制作周期性微纳结构材料，可以上百倍地提高加工效率，本发明非常适用于大面积周期性微纳光学结构的加工和工业生产。

主权项

一种多光束并行激光直写装置，包括刻写光路、探测光路、三维移动机构和计算机，其特征在于：所述的刻写光路包括飞秒激光器（1），沿该飞秒激光器（1）的激光输出前进方向，依次是小孔光阑（2）、扩束透镜组（3）、达曼光栅（4）、第一扩束透镜（6）、渐变折射率滤波片（7）、第二扩束透镜（8）、转接透镜组（9和10）、光谱分光镜（11）、显微物镜（20）和刻写材料（21），该刻写材料（21）置于所述的三维移动机构上，该三维移动机构由自上而下的z向压电陶瓷驱动器（22）、高精度调平台（23）和二维位移台（24）组成；所述的探测光路包括光纤激光器（15）、光束扩束会聚系统（14）、偏振分光棱镜（13）、四分之一波片（12）、光谱分光镜（11）、滤光片（16）、透镜（17）、 ­柱面透镜（18）、四象限探测器（19），该探测光路的顺序是：光纤激光器（15）输出的线偏振光经过扩束会聚系统（14）后的扩束光束经过偏振分光棱镜（13）反射后向下，经过四分之一波片（12）将线偏振光变为圆偏振光，透过光谱分光镜（11）、显微物镜（20）入射到刻写材料（21）表面，经该刻写材料（21）表面反射后依次经过显微物镜（20）、光谱分光镜（11）、四分之一波片（12）并变为线偏振光，且偏振方向与入射光垂直，而后透过偏振分光棱镜（13），并依次经过滤光片（16）、透镜（17）和柱面透镜（18），被所述的四象限探测器（19）接收；所述的四象限探测器（19）的输出端与计算机（25）的输入端相连，该计算机（25）的输出端与所述的z向压电陶瓷驱动器（22）和二维位移台（24）的控制端相连。