原位成型式光学微透镜的激光微制造装置及方法

摘要

本发明提出一种新的原位成型式光学微透镜的激光微制造装置及方法，属于生物学、分析化学及医学检测等领域。该套装置与方法将紫外固化光学胶从一定高度释放，滴落在芯片原定位置上，即生物芯片微光谱检测系统的光激发单元和光检测单元的滤光片上，用一定功率的紫外激光照射一定的时间，将光学胶液滴固化成吻合设计形状的光学微透镜。本发明的本质是在需要微透镜的微点平面上直接原位成型光学系统所要求的非球曲面光学微透镜，不需要任何模具或掩模等微尺度辅助工具，避免了传统方法的两大技术难题，方法简单、制作速度快、成本低、适合批量生产。

主权项

原位成型式光学微透镜的激光微制造装置，其特征在于：包括有二维平移台(1)、上电极(2)、紫外激光器(4)、注射器(5)、LED照明光源(6)、反射镜(7)、计算机(10)、盛液盒(18)、与计算机(10)相连接的面形检测CCD(9)、与面形检测CCD(9)相连接的低像差物镜(8)、与二维平移台(1)相连接的平移台左右步进电机(11)和平移台前后步进电机(12)，与上电极(2)相连接的高压电源(3)、电极左右步进电机(13)和电极前后步进电机(14)，与注射器(5)相连接的注射器活塞步进电机(15)、注射器上下步进电机(16)和注射器左右步进电机(17)，平移台左右步进电机(11)、平移台前后步进电机(12)、电极左右步进电机(13)、电极前后步进电机(14)、注射器活塞步进电机(15)、注射器上下步进电机(16)、注射器左右步进电机(17)均与计算机(10)相连；可移动的上电极(2)、注射器(5)均位于二维平移台(1)的上方：注射器(5)起始位置正下方只有盛放紫外固化光学胶的盛液盒(18)；计算机(10)通过平移台左右步进电机(11)和平移台前后步进电机(12)控制二维平移台(1)移动，通过电极左右步进电机(13)和电极前后步进电机(14)控制上电极(2)在二维平移台(1)上方移动，通过注射器上下步进电机(16)和注射器左右步进电机(17)控制注射器(5)在二维平移台(1)上方的纵向平移和横向平移，通过注射器步进电机(15)控制注射器(5)的活塞进行注射器(5)对盛液盒(18)里的紫外固化光学胶液滴的吸取和注射动作；计算机(10)控制高压电源(3)向上电极(2)施加高电压，操控液滴透镜的面形；LED照明光源(6)与反射镜(7)分居二维平移台(1)的左右两侧，横向光路由LED照明光源(6)照明，反射镜(7)反射再通过正下方的低像差物镜(8)使液滴侧面在位于低像差物镜(8)下端的面形检测CCD(9)上成像，然后将面形检测CCD(9)实时采集的图像信息，传给计算机(10)进行图像处理，当实时检测到较理想的液滴透镜面形时，通过计算机(10)控制开启位于二维平移台(1)上方的紫外激光器(4)，将紫外固化光学胶液滴固化。