CN108494984A - 一种利用飞秒激光实现指纹提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用飞秒激光实现指纹提取方法。包括步骤：获取样品；清洗玻璃片基片，固定玻璃片和样品；设定扫描程序；调节聚焦位置，激光辐照扫描，利用观察设备拍照分析。本发明通过通过飞秒激光辐照样品后实现指纹转印到玻璃上显示，是一种指纹提取新方法，该提取方法具有简单快捷，无化学试剂，环保安全，转印的图案清晰度高，且能长时间保存等优点。

Description

一种利用飞秒激光实现指纹提取方法

技术领域

本发明属于激光制造领域，具体涉及一种利用飞秒激光实现指纹提取的方法。

背景技术

近几十年来，激光技术已渗入到在诸多高科技领域中，尤其是在上世纪80年代飞秒激光器诞生后，飞秒激光技术得到了迅猛发展。飞秒激光因其具有峰值功率高、脉宽窄等优点，已经广泛应用在机械制造、物理、化学、生物等领域，尤其是在精密加工领域备受关注。

目前指纹提取技术中最为简单的办法是使用透明胶带，但该方法是用来直接提取手指上的指纹，对于在物体上留下的指纹痕迹，传统的提取方法分为物理显现法和化学显现法。常规的物理法有刷粉法、熏染法等，化学法有：硝酸银法、茚三酮法等。刷粉法操作相对简单但其受人为影响因素较大，提取效果不明显。碘熏法是一种无损的检测方法，但其蒸汽具有腐蚀性，因此不能用于在金属物体上的指纹提取。化学显现法共同的不足之处在于，化学试剂对环境具有污染性且有些还具有剧毒性，操作过程复杂。除此之外，目前较为快速的办法是利用激光进行指纹检测，其原理是利用残留的化合物，如多种维生素等，这些化合物经过激光照射后会发出荧光。该方法虽然不需要进行前期处理就能显现出指纹，但不同的化合物的荧光激发波长不一样，为得到更高的指纹清晰度，需使用几个波长的激光来进行照射，这在一定程度上增加了操作的复杂性。此外，该方法受限于物质的成分，不具有普适性。

我们提出了一种利用飞秒激光辐照样品后实现指纹转印的新方法，该方法操作过程简单，不涉及化学药品，绿色无污染，不受激光波长限制。最为重要的特点是该方法可以在玻璃上转印出清晰的指纹，实现指纹的长期保存，拍照分析比对等。该方法对指纹显现转印技术，乃至图案转印技术有着重要的推动作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用飞秒激光实现指纹显现及转印方法，该方法通过飞秒激光辐照样品实现指纹从样品到玻璃上显现并转印。

针对以上目的，本发明提供了一套飞秒激光的加工系统，其包括激光器、能量控制系统、聚焦系统、实时监测系统、样品夹持及移动系统。

本发明提供的一种利用飞秒激光实现指纹提取技术，主要包括以下步骤：

S101获取样品；

S102清洗接收显现转印指纹的玻璃片，并安装在平台上；

S103设定平台扫描程序；

S104调节激光聚焦位置，进行激光辐照；

S105扫描程序结束后，根据需求利用显微镜或其他设备进行拍照分析。

上述一种利用飞秒激光实现指纹显现及转印方法，其特征在于利用透明玻璃材料来作为指纹转印的承接物。

上述一种利用飞秒激光实现指纹显现及转印方法，其特征在于从激光入射方向看，透明玻璃放置在样品上方，并夹持在一起利用飞秒激光进行辐照。

上述一种利用飞秒激光实现指纹显现及转印方法，其特征在于激光透过透明玻璃，其焦点聚焦在样品上。

上述一种利用飞秒激光实现指纹显现及转印方法，其特征在于所述激光器为飞秒激光器。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明对指纹进行显现转印是一种全新的指纹提取方法，该方法不需要对样品进行前期处理，全过程不涉及化学试剂，是一种快捷、绿色、安全的方法。转印后的指纹图案清晰，利用仪器拍照后可进行分析比对工作。跟以往激光显现法相比，转印后的指纹可直接观察，且不受激光波长限制。最重要的一点是，转印后的指纹能长时间的清晰的保存在玻璃片上，这对证据留存分析提供非常大的帮助。此外，根据这一方法还可以进行其他图案的显影与转印。

附图说明

图1是本发明所述一种利用飞秒激光实现指纹显现及转印方法流程图；

图2是本发明所述一种利用飞秒激光实现指纹显现及转印方法装置图；

图中：1-激光器，2-半波片，3-偏振分光棱镜，4-分光镜，5-CCD，6-透镜，7-样品系统，8-三维移动平移台，9-电脑；

图3是图2中7的夹持样品系统的详细图；

图中：10-载物板，11-压板，12-M6螺纹杆，13-M6螺丝，14- M6螺丝，15- M6螺纹杆，16-压板，17-透明玻璃，18-样品；

图4为指纹提取效果图，其中（a）为透明玻璃提取的指纹图；（b）为样品中显现的指纹图。

具体实施方式

本发明为一种利用飞秒激光实现指纹显现及转印方法，该方法通过飞秒激光辐照样品后将指纹图案转印到透明玻璃上显现出来，得到的图案即为提取的指纹图案。

图2是本发明所述一种利用飞秒激光实现指纹显现及转印方法装置图，飞秒激光器 1发出激光束，通过半波片2和偏振分光棱镜3控制实验中的激光能量，经过分光镜4反射到透镜6上，经透镜聚焦后作用在样品系统7中。电脑9可以编制扫描程序控制平移台8移动，能控制飞秒激光器1的开关机，还能显示CCD5传输的实时加工图像。

实施例1

本实施例中飞秒激光器1采用波长为800 nm的钛蓝宝石再生放大飞秒激光器，脉宽为120 fs，频率1~1000Hz可调，能量范围为0~3 mJ，通过调节半波片2和偏振分光棱镜3使激光功率为150 mW，分光镜4是分光比为1:9的45度介质膜分光镜；透镜6采用的是焦距为200 mm的双凸透镜；样品17为抛光的熔石英玻璃，样品18为按有指纹的金属板。

具体的步骤为，用去离子水超声清洗干净熔石英17后，将其烘干，将样品18放在样品系统7的载物台10上，再将干净的熔石英17盖在样品上，将两端螺丝12拧紧，使压板11压紧熔石英。调节半波片2和偏振分光棱镜3使激光功率为设定值，接着在电脑9上设置平移台8反复来回并逐渐向前移动，完成一片区域扫描。前进步长根据聚焦后激光光斑大小确定。调节平移台8上下移动使激光经过透镜6聚焦在样品表面，最后启动平移台8扫描程序。待扫描结束后，即可看到转印指纹图4（a）。如将透镜6改换为柱透镜后，即可实现一次性较大面积的扫描。

Claims (9)

1.一种利用飞秒激光实现指纹提取方法，其特征在于利用飞秒激光对样品表面进行辐照实现指纹转印显示，包括以下步骤：

S101获取样品；

S102清洗接收显现转印指纹的玻璃片，并安装在平台上；

S103设定平台扫描程序；

S104调节激光聚焦位置后进行激光辐照；

S105扫描程序结束后，根据需求利用显微镜或其他设备进行拍照分析。

2.根据权利要求1所述一种利用飞秒激光实现指纹提取方法，其特征在于所使用的接收显示和转印指纹的玻璃片为抛光的透明玻璃，包括石英玻璃、硅酸盐玻璃、氟化物玻璃等。

3.根据权利要求1所述一种利用飞秒激光实现指纹提取方法，其特征在于所采用的安装方法为玻璃与样品夹持在一起且相对于激光入射方向，玻璃在上样品在下。

4.根据权利要求1所述一种利用飞秒激光实现指纹提取方法，其特征在于所述激光器为飞秒激光器，包括其各种增益介质飞秒激光器，如染料飞秒激光器、光纤飞秒激光器、固态飞秒激光器。

5.根据权利要求1所述一种利用飞秒激光实现指纹提取方法，其特征在于激光辐照是聚焦在样品表面。

6.根据权利要求1所述一种利用飞秒激光实现指纹提取方法，其特征在于基底平台移动或等效于平台移动的方法实现大面积扫描。

7.根据权利要求1所述一种利用飞秒激光实现指纹提取方法，其特征在于所使用聚焦透镜为能将激光光斑汇聚小的镜片，包括平凸透镜、双凸透镜、柱透镜、显微物镜等。

8.根据权利要求1所述一种利用飞秒激光实现指纹提取方法，其特征在于所使用观察转印图案工具为根据实际大小决定，包括相机、显微镜等能获取图案的工具。

9.根据权利要求1-8所述一种利用飞秒激光实现指纹提取方法，其特征在于通过飞秒激光辐照这个过程完成后，能在玻璃上1:1的显示出来，并实现图案的转印。