飞秒激光制备微光学元件及其应用

曹小文; 张雷; 于永森; 陈岐岱

doi:doi:10.3788/CJL201744.0102004

中国激光, 2017, 44 (1): 0102004, 网络出版: 2017-01-10

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Application of Micro-Optical Components Fabricated with Femtosecond Laser

曹小文 ^1,*张雷 ¹于永森 ²陈岐岱 ²

作者单位

¹ 吉林大学机械科学与工程学院, 吉林长春 130025

² 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室, 吉林长春 130012

图 & 表

图 1. 飞秒激光直写技术加工示意图

Fig. 1. Schematic of femtosecond laser direct writing

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图 2. 飞秒激光双光子聚合示意图[7]

Fig. 2. Schematic of femtosecond laser two-photon polymerization

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图 3. (a) 超短激光脉冲与材料相互作用; (b) 高斯光束的烧蚀阈值

Fig. 3. (a) Interaction of ultrashort laser pulse and material; (b) ablation threshold with Gaussian beam

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图 4. 凹凸微透镜扫描电镜照片和激光共聚焦显微镜照片

Fig. 4. Scanning electron microscopy image and laser confocal microscopy image of concave-convex microlens

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图 5. 微透镜阵列在不同位置成像效果

Fig. 5. Imaging effect of microlens array at different positions

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图 6. (a)(b) 自然界中的复眼; (c)(d) 人工复眼

Fig. 6. (a)(b) Natural compound eye; (c)(d) artificial compound eye

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图 7. 六边形排列的菲涅耳透镜阵列

Fig. 7. Fresnel lens array with hexagonal

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图 8. 达曼光栅电镜照片。(a) 原图; (b) 2×2; (c) 3×3; (d) 4×4; (e) 5×5; (f) 6×6

Fig. 8. Electron microscopy images of Dammam gratings. (a) Original image; (b) 2×2; (c) 3×3; (d) 4×4; (e) 5×5; (f)6×6

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图 9. (a)(c)(e) 二个微盘重叠及其输出光谱; (b)(d)(f) 三个微盘重叠及其输出光谱

Fig. 9. (a)(c)(e) Two microdisks coupled and its spectrum; (b)(d)(f) three microdisks coupled and its spectrum

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图 10. 整形前后的光束质量

Fig. 10. Beam quality after and before shaping

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图 11. 聚合物小球和细胞在微通道中的图像

Fig. 11. Images of polymer spheres and cells in microchannel

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曹小文, 张雷, 于永森, 陈岐岱. 飞秒激光制备微光学元件及其应用[J]. 中国激光, 2017, 44(1): 0102004. Cao Xiaowen, Zhang Lei, Yu Yongsen, Chen Qidai. Application of Micro-Optical Components Fabricated with Femtosecond Laser[J]. Chinese Journal of Lasers, 2017, 44(1): 0102004.

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图 1. 飞秒激光直写技术加工示意图

Fig. 1. Schematic of femtosecond laser direct writing

图 2. 飞秒激光双光子聚合示意图[7]

Fig. 2. Schematic of femtosecond laser two-photon polymerization

图 3. (a) 超短激光脉冲与材料相互作用; (b) 高斯光束的烧蚀阈值

Fig. 3. (a) Interaction of ultrashort laser pulse and material; (b) ablation threshold with Gaussian beam

图 4. 凹凸微透镜扫描电镜照片和激光共聚焦显微镜照片

Fig. 4. Scanning electron microscopy image and laser confocal microscopy image of concave-convex microlens

图 5. 微透镜阵列在不同位置成像效果

Fig. 5. Imaging effect of microlens array at different positions

图 6. (a)(b) 自然界中的复眼; (c)(d) 人工复眼

Fig. 6. (a)(b) Natural compound eye; (c)(d) artificial compound eye

图 7. 六边形排列的菲涅耳透镜阵列

Fig. 7. Fresnel lens array with hexagonal

图 8. 达曼光栅电镜照片。(a) 原图; (b) 2×2; (c) 3×3; (d) 4×4; (e) 5×5; (f) 6×6

Fig. 8. Electron microscopy images of Dammam gratings. (a) Original image; (b) 2×2; (c) 3×3; (d) 4×4; (e) 5×5; (f)6×6

图 9. (a)(c)(e) 二个微盘重叠及其输出光谱; (b)(d)(f) 三个微盘重叠及其输出光谱

Fig. 9. (a)(c)(e) Two microdisks coupled and its spectrum; (b)(d)(f) three microdisks coupled and its spectrum

图 10. 整形前后的光束质量

Fig. 10. Beam quality after and before shaping

图 11. 聚合物小球和细胞在微通道中的图像

Fig. 11. Images of polymer spheres and cells in microchannel

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图 3. (a) 超短激光脉冲与材料相互作用; (b) 高斯光束的烧蚀阈值

Fig. 3. (a) Interaction of ultrashort laser pulse and material; (b) ablation threshold with Gaussian beam

图 4. 凹凸微透镜扫描电镜照片和激光共聚焦显微镜照片

Fig. 4. Scanning electron microscopy image and laser confocal microscopy image of concave-convex microlens

图 5. 微透镜阵列在不同位置成像效果

Fig. 5. Imaging effect of microlens array at different positions

图 6. (a)(b) 自然界中的复眼; (c)(d) 人工复眼

Fig. 6. (a)(b) Natural compound eye; (c)(d) artificial compound eye

图 7. 六边形排列的菲涅耳透镜阵列

Fig. 7. Fresnel lens array with hexagonal

图 8. 达曼光栅电镜照片。(a) 原图; (b) 2×2; (c) 3×3; (d) 4×4; (e) 5×5; (f) 6×6

Fig. 8. Electron microscopy images of Dammam gratings. (a) Original image; (b) 2×2; (c) 3×3; (d) 4×4; (e) 5×5; (f)6×6

图 9. (a)(c)(e) 二个微盘重叠及其输出光谱; (b)(d)(f) 三个微盘重叠及其输出光谱

Fig. 9. (a)(c)(e) Two microdisks coupled and its spectrum; (b)(d)(f) three microdisks coupled and its spectrum

图 10. 整形前后的光束质量

Fig. 10. Beam quality after and before shaping

图 11. 聚合物小球和细胞在微通道中的图像

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