[發(fā)明專利]飛秒脈沖簇產(chǎn)生方法及石英微流控芯片制造裝置

有效

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• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112570897B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 曾和平;南君義;胡夢云
• 申請（專利權）人: 華東師范大學重慶研究院;上海朗研光電科技有限公司;華東師范大學;重慶華譜科學儀器有限公司;重慶華譜智能裝備有限公司;云南華譜量子材料有限公司;廣東朗研科技有限公司
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;B23K26/0622
• 代理公司: 重慶啟恒騰元專利代理事務所(普通合伙) 50232
• 代理人: 江濤

1.一種飛秒脈沖簇產(chǎn)生裝置，其特征在于，包括光纖種子源、第一電光調(diào)制器、光纖再生放大諧振腔、第二電光調(diào)制器、光纖放大器、第一光纖準直器以及脈沖寬度壓縮模塊，其中，

光纖種子源由第一半導體激光泵、與第一半導體激光泵連接的第一光纖耦合器、第一增益光纖、第一光纖環(huán)形器、第一隔離器、第二光纖耦合器、第一偏振控制器、若干長度的單模光纖和與第一光纖環(huán)形器連接的第一重頻鎖定模塊組成，其中，第一光纖耦合器、第一增益光纖、第一光纖環(huán)形器、第一隔離器、第二光纖耦合器和第一偏振控制器依次連接成環(huán)路；

光纖再生放大諧振腔由通過第一電光調(diào)制器與第二光纖耦合器連接的第三光纖耦合器、第二增益光纖、第四光纖耦合器、第二光纖環(huán)形器、第五光纖耦合器、第二偏振控制器、第二隔離器、與第四光纖耦合器連接的第二半導體激光泵以及與第二光纖環(huán)形器連接的第二重頻鎖定模塊組成，其中，第三光纖耦合器、第二增益光纖、第四光纖耦合器、第二光纖環(huán)形器、第五光纖耦合器、第二偏振控制器和第二隔離器依次連接成環(huán)路；

光纖放大器由通過第二電光調(diào)制器與第五光纖耦合器連接的第六光纖耦合器、第三增益光纖、第七光纖耦合器、第三隔離器、第八光纖耦合器和與第七光纖耦合器連接的第三半導體激光泵組成，其中，第六光纖耦合器、第三增益光纖、第七光纖耦合器、第三隔離器以及第八光纖耦合器依次連接成環(huán)路；

脈沖寬度壓縮模塊通過第一光纖準直器與光纖放大器中的第八光纖耦合器連接，脈沖寬度壓縮模塊由第一半波長波片、第一透射光柵、第二透射光柵、第一端面反射鏡、第七平面反射鏡和第八平面反射鏡組成。

2.一種根據(jù)權利要求1所述的飛秒脈沖簇產(chǎn)生裝置產(chǎn)生飛秒脈沖簇的方法，其特征在于，包括以下步驟：

光纖種子源輸出脈沖串；

將脈沖串輸入第一電光調(diào)制器并對脈沖串進行降頻和選脈沖數(shù)調(diào)制，得到第一脈沖簇，其中，第一脈沖簇的重頻為f_R；

將第一脈沖簇輸入光纖再生放大諧振腔中進行再生放大，并將再生放大后的第一脈沖簇輸入第二電光調(diào)制器中進行脈沖過濾，得到第二脈沖簇，其中，第二脈沖簇的重頻為f_R，脈沖間隔τ＝|L_s-L_a|/nc，n為光纖纖芯的平均折射率，c為真空光速，L_s為光纖種子源的腔長，L_a為光纖再生放大諧振腔的腔長；

將第二脈沖簇輸入光纖放大器中進行再次放大，并將再次放大后第二脈沖簇輸入至與光纖放大器連接的第一光纖準直器使再次放大的第二脈沖簇變成空間光束，將空間光束輸入至與第一光纖準直器連接的脈沖寬度壓縮模塊進行脈沖寬度壓縮，得到飛秒脈沖簇，其中，飛秒脈沖簇重頻為f_R，時域間隔τ＝|L_s-L_a|/nc。

3.一種石英微流控芯片制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

由權利要求2所述的產(chǎn)生飛秒脈沖簇的方法產(chǎn)生飛秒脈沖簇光源；

光束分離與干涉；將飛秒脈沖簇通過分束器件分成多路，經(jīng)過匯聚透鏡在焦點處形成飛秒脈沖簇等離子體，或者多路光束之間干涉形成飛秒脈沖簇等離子體光柵；

激光燒蝕加工微通道；操控精密電控位移平臺改變飛秒脈沖簇等離子體或飛秒脈沖簇等離子體光柵的作用位置，從而在石英表面或內(nèi)部燒蝕出微通道結構；

氫氟酸浸泡；將經(jīng)過飛秒脈沖簇等離子體或飛秒脈沖簇等離子體光柵燒蝕后的石英浸泡在氫氟酸稀釋液中，移除激光燒蝕區(qū)域，形成含微通道的石英。

4.一種石英微流控芯片制造裝置，其特征在于，包括權利要求1所述的飛秒脈沖簇產(chǎn)生裝置。

5.根據(jù)權利要求4所述的石英微流控芯片制造裝置，其特征在于，還包括光束分離與干涉裝置，其中，光束分離與干涉裝置包括分束器件、時域調(diào)節(jié)控制器和匯聚模塊，其中，

分束器件為一塊或多塊平面分束鏡；

時域調(diào)節(jié)控制器由線性電控位移平臺和平面反射鏡組成；

匯聚模塊用于在石英內(nèi)形成圓柱形的等離子體光柵。