[發(fā)明專利]一種飛秒激光雙光子加工裝置

有效

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• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN111999902B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 陸建鋼;張鴻州
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發(fā)明涉及一種飛秒激光雙光子加工裝置，用于以光敏材料為工件，加工和制備扭曲結構液晶模版，空間光調制器加載三維螺旋結構的計算全息圖；半波片設置在飛秒激光器的出射光路上，光闌設置在半波片的出射光路上，棱鏡設置在光闌的出射光路上，擴束系統(tǒng)設置在棱鏡的出射光路上，反射鏡設置在擴束系統(tǒng)的出射光路上，空間光調制器設置在反射鏡的出射光路上，第二半波片設置在空間光調制器的出射光路上，線性光學處理系統(tǒng)設置在第二半波片的出射光路上，顯微鏡系統(tǒng)設置在線性光學處理系統(tǒng)的出射光路上，壓電臺設置在顯微鏡系統(tǒng)的出射光路上，光敏材料放置與壓電臺上。本發(fā)明空間結構簡單，具有極高的實用性，提高了制備扭曲結構液晶模版的效率。

技術領域

本發(fā)明涉及扭曲結構液晶制備領域，特別是涉及一種飛秒激光雙光子加工裝置。

背景技術

扭曲結構液晶包括了藍相液晶、球狀相液晶和膽甾相液晶。藍相液晶擁有亞毫秒級的響應時間，無需配向處理，無外加電場時呈光學各向同性，以及在可見光波段呈周期性三維螺旋結構等特點。球狀相液晶由三維扭曲結構以及其間的缺陷構成。球狀相液晶具有響應速度很快、無需配向和視野角寬等優(yōu)點。

尤其在相位調制領域以及光子領域,球狀相液晶有著無法取代的作用。鑒于球狀相液晶和藍相液晶有著相似的扭曲螺旋結構,可通過模板化方法將其溫寬拓展,極大得提升了熱穩(wěn)定性。但其他的一些問題，諸如聚合物網絡的生成過程中洗去舊液晶、重灌新液晶這兩個步驟造成了液晶的浪費，限制了藍相液晶和球狀相液晶的廣泛應用。目前產生藍相液晶模版和球狀相液晶模版通常采用聚合物穩(wěn)定方法。但是這種方法存在其他問題比如復雜耗時的生產流程，重灌液晶導致的浪費現象等，無法應用到大規(guī)模的商業(yè)生產。

發(fā)明內容

針對現有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種飛秒激光雙光子加工裝置，提高了扭曲結構液晶模版的加工過程的效率和實用性。

為實現上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種飛秒激光雙光子加工裝置，用于以光敏材料為工件，加工和制備扭曲結構液晶模版，包括：

飛秒激光器，用于產生激光光束；

第一半波片，設置在所述飛秒激光器的出射光路上；

光闌，設置在所述半波片的出射光路上，用于控制所述激光光束的通斷；

棱鏡，設置在所述光闌的出射光路上；

擴束系統(tǒng)，設置在所述棱鏡的出射光路上，用于放大所述激光光束；

反射鏡，設置在所述擴束系統(tǒng)的出射光路上；

空間光調制器，設置在所述反射鏡的出射光路上，用于將放大后的所述激光光束進行調制，得到具有螺旋相位波前的渦旋光束；

第二半波片，設置在所述空間光調制器的出射光路上；

線性光學處理系統(tǒng)，設置在所述第二半波片的出射光路上，將所述渦旋光束進行正一級透射，過濾其他級次的激光光束；

顯微鏡系統(tǒng)，設置在所述線性光學處理系統(tǒng)的出射光路上，用于將所述正一級透射后的光束聚焦到所述光敏材料上進行加工，得到所述扭曲結構液晶模版；

壓電臺，設置在所述顯微鏡系統(tǒng)的出射光路上，用于承載所述光敏材料。

優(yōu)選地，所述擴束系統(tǒng)包括：

第一透鏡，設置在所述棱鏡的出射光路上；

第一孔闌，設置在所述第一透鏡的出射光路上；

第二透鏡，設置在所述第一孔闌的出射光路上，所述第二透鏡的出射光路射入所述反射鏡。

優(yōu)選地，所述線性光學處理系統(tǒng)包括：

第三透鏡，設置在所述第二半波片的出射光路上；