[發(fā)明專利]光片熒光顯微鏡波束整形光學(xué)元件及光片熒光顯微鏡

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210432275.7
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114895382A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉虹;史國華;何益;邢利娜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
• 主分類號: G02B1/00
• 分類號: G02B1/00;G02B27/09;G02B21/16
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 韓玲

1.一種光片熒光顯微鏡波束整形光學(xué)元件，其特征在于，該光學(xué)元件具有螺旋型結(jié)構(gòu)的超構(gòu)表面，該螺旋型結(jié)構(gòu)的超構(gòu)表面具有如下尺寸特征：

螺旋型結(jié)構(gòu)終端半徑r通過如下方式確定：

其中，λ_spp為超構(gòu)表面等離基元共振波長，為螺旋型結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)角，r₀為螺旋型結(jié)構(gòu)起始半徑；λ₀為入射波波長，ε_d為空氣介電常數(shù)，ε′_m為超構(gòu)表面材料介電常數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光片熒光顯微鏡波束整形光學(xué)元件，其特征在于，螺旋型結(jié)構(gòu)的超構(gòu)表面的高度為20-30nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光片熒光顯微鏡波束整形光學(xué)元件，其特征在于，螺旋型結(jié)構(gòu)的寬度為150-250nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光片熒光顯微鏡波束整形光學(xué)元件，其特征在于，螺旋型結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)角為360-1080°，即1-3圈。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光片熒光顯微鏡波束整形光學(xué)元件，其特征在于，對應(yīng)于800nm的入射波長，采用的螺旋型結(jié)構(gòu)的寬度為200nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光片熒光顯微鏡波束整形光學(xué)元件，其特征在于，其通過以下方法制備得到：

1)依據(jù)尺寸特征建立該光片熒光顯微鏡波束整形光學(xué)元件的三維模型；

2)提供潔凈的襯底；

3)在襯底表面通過旋轉(zhuǎn)鍍膜的方式均勻涂抹光刻膠；

4)在光刻膠表面通過化學(xué)氣相沉積的方式沉積金屬Cr，用于電子束刻蝕的電流導(dǎo)通；

5)按步驟1)建立的三維模型實(shí)施電子束光刻曝光光刻膠，通過刻蝕金屬Cr薄膜，形成曝光缺口；

6)依次沉積金屬Cr和金屬Au，金屬Cr的沉積厚度為1-2nm；

7)剝離光刻膠，得到光片熒光顯微鏡波束整形光學(xué)元件。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光片熒光顯微鏡波束整形光學(xué)元件，其特征在于，所述步驟2)中依次使用丙酮、異丙醇和O₂等離子體清洗襯底材料，獲得潔凈的襯底，該襯底為玻璃襯底。

8.一種光片熒光顯微鏡，其特征在于，其包括如權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的光片熒光顯微鏡波束整形光學(xué)元件。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光片熒光顯微鏡，其特征在于，還包括照明光源、照明物鏡以及探測物鏡，所述光片熒光顯微鏡波束整形光學(xué)元件設(shè)置在照明物鏡和成像樣品之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光片熒光顯微鏡，其特征在于，所述光片熒光顯微鏡波束整形光學(xué)元件與成像位置之間的距離不大于1cm。