[發明專利]基于復合渦旋雙瓣聚焦光斑的激光直寫裝置

有效

• 申請號: 201410317829.4
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104111590A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 余俊杰;周常河;賈偉;盧炎聰;李樹斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

1.一種基于復合渦旋雙瓣聚焦光斑的激光直寫裝置，構成包括405納米藍光半導體激光器(1)組成光路、650納米紅光半導體激光器(17)組成光路和控制計算機(22)及相關控制反饋系統；沿所述的405納米藍光半導體激光器(1)輸出的光路上依次是第一準直擴束透鏡(2)、圓偏振鏡片組(3)、1/2波片(4)、第一分束鏡(6)、空間光調制器(7)、第一透鏡(801)、反射鏡(9)、第二透鏡(802)、二向色性分束鏡(10)、第二分束鏡(11)、孔徑光闌(12)、聚焦物鏡(13)、自聚焦伺服驅動器(14)、光刻樣品(15)和電控二維移動平臺(16)；沿所述的650納米紅光半導體激光器(17)輸出光路方向依次是第二準直擴束透鏡(18)和所述的第二分束鏡(11)，入射到所述光刻樣品(15)上的反射光沿原路返回，在二向色性分束鏡(10)的透射紅光方向依次是紅光收集透鏡(19)、柱面鏡(20)、四象限探測器(21)；所述的圓偏振鏡片組(3)包括起偏器(301)和1/4波片(302)；共焦透鏡組(8)包括第一透鏡(801)和第二透鏡(802)；反射鏡(9)在共焦透鏡組(8)的第一透鏡(801)的前焦面及第二透鏡(802)的后焦面位置處，所述的孔徑光闌(12)在第二透鏡(802)的前焦面上，且第二透鏡(802)的前焦面與聚焦物鏡(13)的后焦面重合；所述的1/2波片(4)是固定在電控旋轉臺(5)上，其特征是在所述的第一分束鏡(6)的反射光方向有空間光調制器(7)，所述的空間光調制器(7)與共焦透鏡組(8)的第一透鏡(801)的后焦面重合，所述的控制計算機(22)與所述的電控旋轉臺(5)、空間光調制器(7)、四象限探測器(21)、自聚焦伺服驅動器(14)和電控二維移動平臺(16)控制相連。

2.根據權利要求1所述的基于復合渦旋雙瓣聚焦光斑的激光直寫裝置，其特征在于所述的405納米藍光半導體激光器(1)和650納米紅光半導體激光器(17)均為光纖耦合輸出單模激光器。

3.根據權利要求1所述的基于復合渦旋雙瓣聚焦光斑的激光直寫裝置，其特征在于所述的第一分束鏡(6)和第二分束鏡(11)均實現50％反射、50％透射。

4.根據權利要求1所述的基于復合渦旋雙瓣聚焦光斑的激光直寫裝置，其特征在于所述的二向色性分束鏡(10)對405納米激光呈高效率反射，對650納米紅光呈高效率透射。

5.根據權利要求1所述的基于復合渦旋雙瓣聚焦光斑的激光直寫裝置，其特征在于所述的電控旋轉臺(5)的旋轉使所述的1/2波片(4)的主光軸方向在0～2π范圍內調節。