【技术实现步骤摘要】
本申请涉及激光刻写，特别是涉及一种基于色散补偿的光纤传输激光直写光刻系统。
技术介绍
1、双光子激光直写技术作为一种成熟的微纳加工技术，利用飞秒激光脉冲引发光刻胶产生双光子聚合效应，从而实现超越衍射极限的微纳结构加工。
2、而目前的飞秒激光直写速度较慢，现有技术中通过增加刻写通道的方法来提高刻写速度，多采用空间光调制器或衍射光学原件来产生多通道并行刻写通道，专利文献cn113189846a公开了一种基于光场调控的双路并行超分辨激光打印装置，该方法包括：直写激光器发出的激光依次经过直写路准直器、直写路防漂移系统、直写路能量调控模块、直写路波前调控模块进入合束模块；抑制路激光器发出的激光依次经过抑制路准直器、抑制路防漂移系统、抑制路能量调控模块、抑制路波前调控模块进入合束模块；直写光在直写路波前调控模块中被调制，抑制光在抑制路波前调控模块中被调制，两路光合束后，形成两对直写-抑制光斑组合。但是该装置虽然偏振分光镜生成两路偏振方向互相垂直的两束刻写光束，使用空间光分束-合束来提高刻写通量，但是装置上的光路繁琐复杂而且装置调试难度大。
3、此外由于高功率的飞秒光在光纤中传播时，会产生线性色散和非线性色散，对脉冲影响较大的为二阶色散和三阶色散，其中二阶色散为群延迟色散(gdd)，属于线性色散，三级色散(tod)属于非线性色散。光纤色散会严重影响脉冲宽度，将飞秒脉宽展宽到皮秒量级，影响光刻胶的双光子效应。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降
2、第一方面，本申请提供了一种基于色散补偿的光纤传输激光直写光刻系统。所述系统包括依次设置的激光器、色散补偿模块、分光模块和刻写模块，
3、由所述激光器产生飞秒激光至所述色散补偿模块，所述飞秒激光经过所述色散补偿模块出射带有负色散的脉冲光束，所述带有负色散的脉冲光束经过所述分光模块进行偏振方向调节，同时所述负色散与所述分光模块中光纤阵列产生的正色散相互抵消，输出多通道飞秒脉宽刻写光束，所述多通道飞秒脉宽刻写光束经过所述刻写模块进行准直投射，输出多通道衍射极限刻写光斑进行并行刻写。
4、在其中一个实施例中，所述色散补偿模块包括棱栅对和屋脊棱镜，所述飞秒激光经过所述棱栅对出射至所述屋脊棱镜，通过所述屋脊棱镜折射回所述棱栅对中，由所述棱栅对出射所述带有负色散的脉冲光束至所述分光模块。
5、在其中一个实施例中，所述棱栅对由第一透射光栅第一棱镜、第二棱镜和第二透射光栅组合而成，所述第一透射光栅与所述第二透射光栅平行放置，所述第一棱镜和所述第二棱镜旋转对称放置于所述第一透射光栅与所述第二透射光栅之间。
6、在其中一个实施例中，所述分光模块包括按光前进方向依次设置的偏振调节分光模块和大模场光纤模块，
7、所述带有负色散的脉冲光束经过所述偏振调节分光模块调节所述带有负色散的脉冲光束的偏振方向，输出所述多通道脉冲光束，所述多通道脉冲光束中包含线性负色散和非线性负色散；所述多通道脉冲光束经过所述大模场光纤模块产生正色散，与所述多通道脉冲光束中的线性负色散和非线性负色散相互抵消，生成所述多通道飞秒脉宽刻写光束。
8、在其中一个实施例中，所述偏振调节分光模块包括半波片、偏振分光棱镜和光纤耦合器，
9、所述带有负色散的脉冲光束每依次经过一个所述半波片和所述偏振分光棱镜的组合，将所述带有负色散的脉冲光束分为透射光和反射光，由所述光纤耦合器将所述透射光和反射光耦合到所述大模场光纤阵列模块。
10、在其中一个实施例中，所述大模场光纤模块包括大模场光纤阵列，所述大模场光纤阵列的输出端由裸纤紧密排列组成，输出保持单模光斑的所述多通道飞秒脉宽刻写光束。
11、在其中一个实施例中，所述刻写模块包括按光路方向依次设置的准直透镜、4f成像系统和显微物镜，所述多通道飞秒脉宽刻写光路中每一路圆形实心直写光束经过所述准直透镜准直成平行光后，经过所述4f成像系统和所述显微物镜聚焦输出所述多通道衍射极限刻写光斑进行并行刻写。
12、在其中一个实施例中，所述4f成像系统包括依次设置的扫描透镜和场镜，所述平行光的光斑经过所述扫描透镜共轭到所述场镜的后焦面上，由所述显微物镜聚焦输出。
13、在其中一个实施例中，所述系统还包括第一反射模块，所述第一反射模块包括第一反射镜和第二反射镜，所述飞秒激光依次经过所述第一反射镜和第二反射镜至所述色散补偿模块。
14、在其中一个实施例中，所述系统还包括第二反射模块，所述第二反射模块包括第三反射镜和第四反射镜，所述带有负色散的脉冲光束依次经过所述第三反射镜和第四反射镜至所述分光模块。
15、上述基于色散补偿的光纤传输激光直写光刻系统，通过依次设置的激光器、色散补偿模块、分光模块和刻写模块，由所述激光器产生飞秒激光至所述色散补偿模块，所述飞秒激光经过所述色散补偿模块出射带有负色散的脉冲光束，所述带有负色散的脉冲光束经过所述分光模块进行偏振方向调节，同时所述负色散与所述分光模块中光纤阵列产生的正色散相互抵消，输出多通道飞秒脉宽刻写光束，所述多通道飞秒脉宽刻写光束经过所述刻写模块进行准直投射，输出多通道衍射极限刻写光斑进行并行刻写，实现对大模场光纤阵列产生的非线性色散的补偿，输出飞秒量级的刻写光束脉宽，提高了刻写效率。
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1.一种基于色散补偿的光纤传输激光直写光刻系统，其特征在于，所述系统包括依次设置的激光器、色散补偿模块、分光模块和刻写模块，
2.根据权利要求1所述的基于色散补偿的光纤传输激光直写光刻系统，其特征在于，所述色散补偿模块包括棱栅对和屋脊棱镜，所述飞秒激光经过所述棱栅对出射至所述屋脊棱镜，通过所述屋脊棱镜折射回所述棱栅对中，由所述棱栅对出射所述带有负色散的脉冲光束至所述分光模块。
3.根据权利要求2所述的基于色散补偿的光纤传输激光直写光刻系统，其特征在于，所述棱栅对由第一透射光栅、第一棱镜、第二棱镜和第二透射光栅组合而成，所述第一透射光栅与所述第二透射光栅平行放置，所述第一棱镜和所述第二棱镜旋转对称放置于所述第一透射光栅与所述第二透射光栅之间。
4.根据权利要求1所述的基于色散补偿的光纤传输激光直写光刻系统，其特征在于，所述分光模块包括按光前进方向依次设置的偏振调节分光模块和大模场光纤模块，
5.根据权利要求4所述的基于色散补偿的光纤传输激光直写光刻系统，其特征在于，所述偏振调节分光模块包括半波片、偏振分光棱镜和光纤耦合器，
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