一种可特异性调控的高通量超衍射极限焦斑生成装置

    公开(公告)号:CN112034628A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010863941.3

    申请日:2020-08-25

    Abstract: 本发明公开了一种可特异性调控的高通量超衍射极限焦斑生成装置,该装置首先生成用于产生高通量暗斑的激光,然后入射到加载衍射相位的空间调制器上,将光束分束为多路激光阵列,再将其入射到微透镜阵列上并聚焦,同时将光束阵列在微透镜阵列的傅里叶面上进行滤波,之后将光束阵列入射到高通量暗斑生成器件上进行相位调制,最后将光束阵列聚焦产生高通量的暗斑。本发明设计紧凑,集成度高;可以在生成大通量超衍射极限焦斑的同时实现对暗斑的高速特异性调控;可用于实现并行受激发射损耗显微成像和高通量双光束激光直写光刻,可实现并行系统的亚50nm分辨率,提升系统速度,保证激光直写加工速度和成像分辨率的同步稳定提升。

    一种高通量3D暗斑生成装置

    公开(公告)号:CN112034626A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010863942.8

    申请日:2020-08-25

    Abstract: 本发明公开了一种高通量3D暗斑生成装置,并行光束阵列通过横向高通量暗斑阵列的器件后,每束光被调制为涡旋相位光,聚焦后形成横向暗斑;并行光束阵列聚焦后形成横向暗斑阵列;并行光束阵列通过纵向高通量暗斑阵列的器件后,每束光都被调制为0-π相位分布,每束光聚焦后形成纵向暗斑;并行光束阵列聚焦后形成纵向暗斑阵列;将两种光束进行合束,聚焦后两种光斑进行非相干叠加,形成高通量3D暗斑阵列。本发明可提供稳定的高质量高通量3D暗斑阵列;且器件成本低,体积小,可以实现系统的高度集成;可用于实现并行双光束激光直写和并行受激发射损耗显微成像,极大的提升加工和成像速度。

    一种超分辨激光直写与成像方法及装置

    公开(公告)号:CN114019764B

    公开(公告)日:2024-01-09

    申请号:CN202111240495.1

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种超分辨激光直写与成像方法与装置,该装置包括三个光源,分别为引发光刻胶产生聚合反应的激发光光源,激发光刻胶中发光的荧光染料分子从基态到激发态的激发光,抑制光刻胶聚合并同时使荧光染料分子产生受激辐射的抑制光光源或损耗光光源,抑制光与损耗光为同一个光源。其中,引发光刻胶聚合的激发光经过准直最后通过物镜在样品面上汇聚成圆形实心光斑;抑制光经过准直后,再通过相位掩膜调制相位,最后由物镜汇聚到样品面上形成环形空心光斑;光刻胶中荧光染料的激发光经过准直最后通过物镜在样品面上汇聚形成圆形实心光斑。本发明可以实现纳米结构刻写完成后直接的光学成像,无需进行电镜成像,使操作更为简单。

    双光子刻写功率补偿模板构建方法及刻写功率调节方法

    公开(公告)号:CN116974155A

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202310982115.4

    申请日:2023-08-07

    Abstract: 本发明涉及双光子刻写功率补偿模板构建方法及刻写功率调节方法,包括:在标准直写视场内将设定功率为P0的激光照射至光刻胶上产生艾里斑,获取艾里斑长度l,以确定标准直写视场中光刻胶的刻蚀深度b0;基于b0确定标准直写视场中对应光刻胶的刻蚀体积V0;获取标准直写视场中刻蚀体积为V0的光刻胶发出的标准荧光强度F0;基于F0=ΩV0确定Ω,Ω为单位体积光刻胶发出的荧光强度;对样本直写视场进行分割,以获得至少两个样本视场分区,获取第n个样本视场分区的面积Sn、激光设定功率Pn以及实际荧光强度为Fn';基于Ω、Sn以及Fn'确定第n个样本视场分区的实际刻写功率Pn';基于Pn'和Pn确定第n个样本视场分区的补偿系数Ψn;基于所有样本视场分区的补偿系数构件刻写功率补偿模板。

    一种基于柱状矢量偏振光的超分辨激光打印装置

    公开(公告)号:CN112286014B

    公开(公告)日:2023-07-11

    申请号:CN202011378485.X

    申请日:2020-12-01

    Abstract: 本发明公开了一种基于柱状矢量偏振光的超分辨激光打印装置,属于超分辨激光微纳加工领域。直写激光器输出的光束经过声光调制器强度调制后被准直器准直为平行光束,再经过起偏器、1/2波片和涡旋半波片被转化为切向偏振光;抑制激光器输出的光束经过声光调制器强度调制后被准直器准直为平行光束,再经过起偏器、1/2波片和涡旋半波片被转化为径向向偏振光;两个柱状矢量偏振光分别依次经过两个圆锥透镜整形为环形平行光束;之后两束光进行合束变为一路光被高数值孔径物镜聚焦;环形径向偏振光聚焦成为实心光斑,环形切向偏振光聚焦成为空心暗斑;两种光斑的半高全宽都小于同等聚焦条件下的圆偏光形成的光斑,因此可以获得更高的打印分辨率。

    一种二维环形光斑的质量检测方法、装置和存储介质

    公开(公告)号:CN116086774A

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202310011310.2

    申请日:2023-01-05

    Abstract: 本申请涉及一种二维环形光斑的质量检测方法、装置和存储介质,其中,该二维环形光斑的质量检测方法包括:获取待检测的二维环形光斑的光强信息;根据光强信息确定二维环形光斑在检测线上的光强变化趋势,检测线包括自二维环形光斑的圆心向一侧延伸的射线;根据光强变化趋势确定二维环形光斑的质量。通过本申请,首先获取待检测的二维环形光斑的光强信息,然后确定二维环形光斑在至少一条检测线上的光强变化趋势。二维环形光斑内侧的光强降低速率越快,则其质量越好,也就越适合作为抑制光。解决了相关技术中存在无法有效地筛选出刻写效果好的二维环形光斑的问题。

    基于偏振复用的实时三维荧光差分超分辨成像方法和装置

    公开(公告)号:CN112326609B

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202011153057.7

    申请日:2020-10-16

    Inventor: 李国强 朱大钊

    Abstract: 本发明公开一种基于偏振复用的实时三维荧光差分超分辨成像方法和装置,该方法将入射激光分成三路,光束二和光束三的光偏振态相同,光束一的光偏振态与光束二、光束三的光偏振态垂直;光束先分束,后合束,并投射到样品上;光束一在样品某点上形成的三维光场分布反射后再经显微物镜、光束整形元件、扫描镜、偏振元件在探测器一上形成物点的共焦像;光束二和光束三在物点上形成的三维光场分布反射后再经显微物镜、光束整形元件、扫描镜、偏振元件在探测器二上同时、并行形成物点的负共焦像;将共焦像减去附带一定权重的负共焦像即为超分辨点像,即完成一次扫描即可获得某一深度的二维图像;通过对样品不同深度进行扫描,即可建立三维超分辨图像。

    一种高通量3D暗斑生成装置

    公开(公告)号:CN112034626B

    公开(公告)日:2022-04-08

    申请号:CN202010863942.8

    申请日:2020-08-25

    Abstract: 本发明公开了一种高通量3D暗斑生成装置,并行光束阵列通过横向高通量暗斑阵列的器件后,每束光被调制为涡旋相位光,聚焦后形成横向暗斑;并行光束阵列聚焦后形成横向暗斑阵列;并行光束阵列通过纵向高通量暗斑阵列的器件后,每束光都被调制为0‑π相位分布,每束光聚焦后形成纵向暗斑;并行光束阵列聚焦后形成纵向暗斑阵列;将两种光束进行合束,聚焦后两种光斑进行非相干叠加,形成高通量3D暗斑阵列。本发明可提供稳定的高质量高通量3D暗斑阵列;且器件成本低,体积小,可以实现系统的高度集成;可用于实现并行双光束激光直写和并行受激发射损耗显微成像,极大的提升加工和成像速度。

    一种小型化高精度激光束指向稳定装置

    公开(公告)号:CN111609817B

    公开(公告)日:2022-02-22

    申请号:CN202010323457.1

    申请日:2020-04-22

    Abstract: 本发明公开了一种小型化高精度激光束指向稳定装置,该装置包括可调孔径光阑、二维快速控制反射镜、分光棱镜、二分之一波片、偏振分光棱镜、斜方棱镜、透镜、光电感应器件、反射部件、纳米移动台和控制器等部件;它利用偏振光束在全反射角度附近的反射特性,将其作为角度灵敏探测手段,结合快速控制反射镜实现角度方向偏移的独立修正。位置方向的漂移则由一个反射部件与位置探测器完成修正。本发明通过解除角度测量对光程的依赖,结合分离式地调控,实现小型化、高精度、快速度的光束稳定控制;利用本发明装置调整得到的稳定光束,可以广泛用于超分辨显微成像系统和高精度激光直写光刻系统。

    一种超分辨激光直写与成像方法及装置

    公开(公告)号:CN114019764A

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202111240495.1

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种超分辨激光直写与成像方法与装置,该装置包括三个光源,分别为引发光刻胶产生聚合反应的激发光光源,激发光刻胶中发光的荧光染料分子从基态到激发态的激发光,抑制光刻胶聚合并同时使荧光染料分子产生受激辐射的抑制光光源或损耗光光源,抑制光与损耗光为同一个光源。其中,引发光刻胶聚合的激发光经过准直最后通过物镜在样品面上汇聚成圆形实心光斑;抑制光经过准直后,再通过相位掩膜调制相位,最后由物镜汇聚到样品面上形成环形空心光斑;光刻胶中荧光染料的激发光经过准直最后通过物镜在样品面上汇聚形成圆形实心光斑。本发明可以实现纳米结构刻写完成后直接的光学成像,无需进行电镜成像,使操作更为简单。

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