CN117250692A - 一种基于光纤端面的多焦点聚焦光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于光纤端面的多焦点聚焦光器件及其制备方法，多焦点聚焦光器件包括光纤及位于光纤端面基底上的聚焦单元阵列，所述聚焦单元阵列包括若干个密集排列的聚焦单元，每个所述聚焦单元包括若干个二维平面相位基元，每个相位基元由一个圆形柱子填充，同一个聚焦单元中的圆形柱子直径相同、高度不同，不同聚焦单元中圆形柱子的直径可不同，所述圆形柱子密集排列，所述相位基元用于对入射光束进行独立调控，所述聚焦单元的厚度为纳米量级。本发明实施在光纤端面实现多焦点聚焦，降低工艺难度，可广泛应用于光器件技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及光器件技术领域，尤其涉及一种基于光纤端面的多焦点聚焦光器件及其制备方法。
背景技术
光纤端面器件是指在光纤端面加工具有特定光学功能的微型器件，实现一定的光学功能，并且利用光纤作为光的传输和收集介质，减少光信号在传输过程中的损耗。人们已经在光纤端面平台上实现了大量的基于光场调控的应用，比如典型的内窥镜，粒子捕获和光成像，其优势在于它们比传统的光学元件的应用场景更加灵活，利用光纤质量轻、尺寸小、光约束性强、远距离高效传输等独特的性质，可以把应用场景扩展到更复杂的领地。通过在光纤端面加工控制光束的相位、振幅等功能的结构，实现对光束的聚焦，且聚焦光场是具有大发散角的聚焦光场是实现光纤光镊技术的重点。
然而，单一焦点的光纤端面聚焦器件的功能比较受限，且效率低，它们仅能实现单一位置的内窥或者在单一焦点内的捕获。在传统光纤端面聚焦领域，要实现多个聚焦点同时工作的功能，需要更加复杂的设计和加工工艺，如果不能得到有效的结合，还会影响聚焦效果。近年来，在光束聚焦领域，人们提出了多种设计方案来实现多焦点聚焦。例如，通过无掩膜紫外光刻技术加工超透镜阵列；通过喷墨打印技术实现微透镜聚焦阵列等等。然而，这些微透镜阵列的尺寸都在微米量级，且加工工序多且复杂，要通过现有的多焦点聚焦设计原理实现光纤端面多焦点聚焦功能仍然具有挑战性，这阻碍了光纤端面多焦点聚焦器件的功能和性能的进一步提升。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种基于光纤端面的多焦点聚焦光器件及其制备方法，在光纤端面实现多焦点聚焦，降低工艺难度。
一方面，本发明实施例提供了一种基于光纤端面的多焦点聚焦光器件，包括光纤及位于光纤端面基底上的聚焦单元阵列，所述聚焦单元阵列包括若干个密集排列的聚焦单元，每个所述聚焦单元包括若干个二维平面相位基元，每个相位基元由一个圆形柱子填充，同一个聚焦单元中的圆形柱子直径相同、高度不同，不同聚焦单元中圆形柱子的直径可不同，所述圆形柱子密集排列，所述相位基元用于对入射光束进行独立调控，所述聚焦单元的厚度为纳米量级。
可选地，所述相位基元的相位满足以下公式：
其中，φ表示相位基元的相位，β表示泰伯分数阶数，γ表示转换系数，un和vn表示相位基元的位置。
可选地，所述相位基元中圆形柱子的高度满足以下公式：
其中，Hp是圆形柱子的高度，φ是相位基元的相位，n是圆形柱子材料的折射率，λ为入射光束波长。
可选地，所述聚焦基元的材料包括光刻胶，所述光刻胶包括可见光吸收光谱特征的光引发材料和构成聚合物的单体材料。
可选地，所述光纤包括熔接的单模光纤和光束扩束光纤，所述光束扩束光纤的一端连接所述单模光纤，所述光束扩束光纤的另一端作为光纤端面基底。
可选地，所述光束扩束光纤包括多模光纤或无芯光纤。
可选地，所述相位基元的横截面包括正多边形，所述正多边形包括正六边形。
可选地，所述多焦点聚焦光器件的焦距满足以下公式：
zt＝3p2/2βλ
其中，zt表示焦距，β表示泰伯分数阶数，D表示圆形柱子的直径，λ为入射光束波长。
另一方面，本发明实施例提供了一种基于光纤端面的多焦点聚焦光器件的制备方法，包括：
在光纤端面基底上涂覆光刻胶，并用盖玻片覆盖；
将涂覆光刻胶的光纤端面基底固定在光纤控制器，确定聚焦单元阵列中所有二维平面相位基元内各圆形柱子的三维坐标信息，并将所述三维坐标信息导入所述三维微移平移台；
控制预处理后的激光光束按照预设时间间隔经过二维振镜和物镜聚焦到光纤端面基底上的光刻胶，控制三维微移平移台按照三维坐标信息运动，同时控制二维振镜按照预设要求振动以使激光光束按照预设半径做圆周转动。
可选地，所述光纤端面基底通过以下方法制备：
将单模光纤的一端和光束扩束光纤的一端进行熔接；
将所述光束扩束光纤的另一端进行切割以使光束扩束光纤达到预设长度，将切割后的光束扩束光纤的另一端作为光纤端面基底。
实施本发明实施例包括以下有益效果：本发明实施例中，基于光纤端面的多焦点聚焦光器件包括光纤及位于光纤端面基底上的聚焦单元阵列，聚焦单元阵列包括若干个密集排列的聚焦单元，每个聚焦单元包括若干个二维平面相位基元，每个相位基元由一个圆形柱子填充，同一个聚焦单元中的圆形柱子直径相同、高度不同，不同聚焦单元中圆形柱子的直径可不同，聚焦单元的厚度为纳米量级，通过对同一聚焦单中圆形柱子的高度调节以调节相位，通过对不同聚焦单中的泰伯分数参数和圆形柱子的直径调节以调节多个不同的焦距，从而在光纤端面实现多焦点聚焦；另外，基于双光子聚合加工技术，通过二维振镜和三维微移平移台相结合的加工方式，精确控制多焦点聚焦光器件的尺寸，直接在光纤端面加工多焦点聚焦光器件结构，降低了工艺难度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种多焦点聚焦光器件及聚焦单元的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种多焦点聚焦光器件及光纤的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种单个聚焦单元的截面图和立体图；
图4是本发明实施例提供的一种多焦点聚焦光器件的表征光路图；
图5是本发明实施例提供的一种聚焦图样及参数统计图；
图6是本发明实施例提供的一种阶梯聚焦的结构示意图和测试结果图；
图7是本发明实施例提供的一种多焦点偏转聚焦阵列的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的一种多焦点聚焦光器件的制备系统的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种多焦点聚焦光器件的制备方法的流程示意图；
图10是本发明实施例提供的一种多焦点聚焦光器件的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的一种单个聚焦单元的SEM图和多焦点聚焦光器件的截面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
如图1所示，图1中(a)表示多焦点聚焦光器件的俯视图，图1中(b)表示单个聚焦单元的立体图，本发明实施例提供了一种基于光纤端面的多焦点聚焦光器件，包括光纤及位于光纤端面基底上1-2的聚焦单元阵列，所述聚焦单元阵列包括若干个密集排列的聚焦单元1-1，每个所述聚焦单元包括若干个二维平面相位基元，每个相位基元由一个圆形柱子填充，同一个聚焦单元中的圆形柱子直径相同、高度不同，不同聚焦单元中圆形柱子的直径可不同，所述圆形柱子密集排列，所述相位基元用于对入射光束进行独立调控，所述聚焦单元的厚度为纳米量级。
需要说明的是，光纤端面基底上包含聚焦单元的数量、尺寸、排列方式等根据实际应用确定，圆形柱子的直径和高度等根据实际应用确定。例如，单个聚焦单元的横截面尺寸是几十个微米，圆柱高度最高1.2um。
通过对同一聚焦单中圆形柱子的高度和泰伯分数阶数调节来控制相位，通过对不同聚焦单元中圆形柱子的直径和泰伯分数参数调节以调节多个不同的焦距，通过对不同聚焦单元中叠加偏转相位以实现角度偏转。
可选地，所述光纤包括熔接的单模光纤和光束扩束光纤，所述光束扩束光纤的一端连接所述单模光纤，所述光束扩束光纤的另一端作为光纤端面基底。
可选地，所述光束扩束光纤包括多模光纤或无芯光纤。
具体地，光束在扩束光纤中的传播公式如下：
其中，ω(z)是模式场直径，z是以单模光纤与光束扩束光纤的熔接点为零点的纵向距离，ω0是入射光的束腰半径，zR＝nπω0 2/λ，zR是瑞利判据，n是介质(光纤芯层)折射率，本实施例中，选择模式场直径2ω(z)是75um，根据以上公式，扩束光纤切割的长度是700um
图2中(a)是光纤端面横截面图，图2中(b)是基于全介质光纤端面多焦点聚焦阵列的剖面结构图。图2中展示的是19个聚焦单元密集排布的阵列，多个聚焦单元密集排布在光纤端面上，而且可以根据实际的应用需求，随意增减聚焦单元个数。
可选地，所述相位基元的相位满足以下公式：
其中，φ表示相位基元的相位，β表示泰伯分数阶数，γ表示转换系数，un和vn表示相位基元的位置坐标。
参阅图3，整个聚焦单元呈六边形，在聚焦单元平面内，沿横向“拆分”成若干个二维平面相位基元点，每个相位基元点的位置由(un，vn)决定，位置确定后，由上述公式，该基元的相位也就确定了。图3中(a)展示的聚焦单元的相位示意图，β＝15，颜色的深浅代表每个相位基元的相位大小。
可选地，所述相位基元中圆形柱子的高度满足以下公式：
其中，Hp是圆形柱子的高度，φ是相位基元的相位，n是圆形柱子材料的折射率，λ为入射光束波长。
图3中(b)是聚焦单元的三维结构示意图，在每个相位基元内，填充一个全介质圆形柱子。通过圆形柱子的光程差来调节该相位基元的相位；这些圆形柱子的直径是相同的，是由相位基元的横向尺寸决定。
在一个具体的实施例中，波长λ＝600nm，光刻胶折射率1.5，圆柱直径350nm，根据相位公式(2)-(3)中得到的相位信息，再根据上述公式(4)，计算出每个基元点所需要的柱子的高度。
可选地，所述聚焦基元的材料包括光刻胶，所述光刻胶包括可见光吸收光谱特征的光引发材料和构成聚合物的单体材料。
其中，聚焦单元阵列的厚度以及圆柱的直径均为纳米量级，因为光刻胶在可见光区域吸收小，光透过率大，选择光刻胶作为聚焦单元的制作材料，采用飞秒激光加工得到该聚焦单元结构，整个聚焦阵列光学元件放置在光纤端面上。
可选地，所述相位基元的横截面包括正多边形，所述正多边形包括正六边形。
图4是光纤端面多焦点聚焦阵列的表征光路图。该光路包括：脉冲激光器4-1、三维光纤控制器4-2、光纤4-3、端面多焦点聚焦阵列4-4、物镜4-5、透镜4-6、图像传感器4-7。在一个具体的实施例中，脉冲激光器1为500-680nm波长连续激光器，连续激光器4-1在一定条件下可使用皮秒激光器或纳秒激光器替换。脉冲激光器4-1发出的入射光束耦合进入光纤4-3，在光纤4-3中传播后，经过加工在光纤末端端面上的端面多焦点聚焦阵列4-4，产生多焦点阵列图样，该图样被图像传感器4-7收集。其中，三维光纤控制器4-2用于对光纤4-3进行固定，物镜4-5和透镜4-6用于对光线进行聚焦。
图5中(a)是表征得到的多焦点阵列示意图。图5中(b)是对图5中(a)中每个焦点的强度和半高全宽的统计结果。图5中(b)焦点的强度均匀，且每个焦点的半高全宽接近柱子的直径350nm，稳定在一个很小的范围内。
可选地，所述多焦点聚焦光器件的焦距满足以下公式：
zt＝3p2/2βλ
其中，zt表示焦距，β表示泰伯分数阶数，D表示圆形柱子的直径，λ为入射光束波长。
图6中(a)是一个具体实施中阶梯聚焦的结构示意图，通过调节分数泰伯效应的分数阶数和圆形柱子的直径来独立调节每个聚焦单元的焦点焦距。在图6中(a)，处于正中心、内环和外环的聚焦单元的参数如下：
中心：β＝18，D＝293nm
内环：β＝15，D＝350nm
外环：β＝12，D＝434nm
它们的分数阶数分别是18、15、12，考虑到密集排列需要，要保证每个聚焦单元的总尺寸相等，所以经过计算，相应的圆柱的直径分别是293nm、350nm、434nm。
图6中(b)得到的阶梯焦距的多焦点阵列示意图。聚焦平面ⅰ的焦距是2.91um，聚焦平面ⅱ的焦距是3.45um，聚焦平面ⅲ的焦距是4.24um。
图6中(c)是测得的三个面上的焦点的半高全宽。所实现的多聚焦阵列中的每个焦点的半高全宽与圆形柱子的直径相关，平面ⅰ内焦点的半高全宽是290nm，平面ⅱ内焦点的半高全宽是336nm，平面ⅲ内焦点的半高全宽是429n。结果显示，焦点的半高全宽和圆柱直径是近似的，当改变圆柱直径时，焦点的半高全宽也就改变了。
图7是一个具体实施例中的偏转聚焦阵列，在原来聚焦相位的基础上，叠加一个偏转相位，实现特定角度的偏转聚焦焦点。图7中(a)是实现偏转聚焦阵列的相位图，图7中(a)为7个聚焦单元密排在一起，在外环中每个聚焦单元的聚焦相位基础上叠加了20°的沿轴线向外的偏转相位，图7中(b)是得到的光纤端面多焦点偏转聚焦阵列的三维示意图。图7中(c)是具有偏转聚焦功能的光纤端面多焦点器件的光学表征图，从图7中(c)可以看出，外环的每个焦点没有在正中心，而是向外偏移。由于正中心与外圈的焦平面差异，且斜聚焦的等效数值孔径比正常聚焦大，因此聚焦强度较弱，FWHM较宽。
在一个具体的实施例中，基于光纤端面的多焦点聚焦光器件的加工设备如图8所示，8-1表示激光器，8-2表示1/2波片，8-3表示光开关，8-4表示4f透镜组，8-5表示空间滤波小孔，8-6表示第一反射镜，8-7表示第二反射镜，8-8表示二维振镜，8-9表示半反半透镜，8-10表示物镜，8-11表示三维微位移平台，8-12表示待加工光纤端面，8-13表示光纤控制器，8-14表示光纤，8-15表示第三反射镜，8-16表示滤光片，8-17表示凸透镜，8-18表示图像传感器，8-19表示计算机设备。在扩束光纤端面涂上光刻胶，并用盖玻片覆盖光刻胶，将涂好光刻胶的光纤固定在光纤控制器上，将光纤控制器固定在三维微移平移台上；激光束从激光器发出来后，穿过用来调节光强的1/2波片，再通过光开关，以及经过4f透镜组后进行扩束，期间在空间滤波小孔处进行滤波，经过第一反射镜和第二反射镜后，激光光束到达二维振镜，经过二维振镜后，再经过半反半透镜和物镜后聚焦到放置在三维微位移平台的待加工样品端面上，透过调节三维微位移平台的纵向高度和光线控制器，使得激光束聚焦到待加工样品端面的指定位置。
待加工样品端面在聚焦激光束的作用下，激发荧光信号，荧光信号经过盖玻片发射，依次经过半反半透镜、第三反射镜、滤光片16(留下荧光)、凸透镜17(聚焦作用)后，进入图像传感器18。滤光片用于过滤杂散光并透过荧光，凸透镜用于对过滤后的荧光进行聚焦。
需要说明的是，计算机设备连接光开关、二维振镜、三维微位移平台及图像传感器，计算机设备用于控制光开关的通断、二维振镜的振动和三维微位移平台的移动，计算机设备还用于存储和分析图像。
本发明实施例提供了一种基于光纤端面的多焦点聚焦光器件的制备方法，其中，所述光纤端面基底通过以下方法制备：
S010、将单模光纤的一端和光束扩束光纤的一端进行熔接；
S020、将所述光束扩束光纤的另一端进行切割以使光束扩束光纤达到预设长度，将切割后的光束扩束光纤的另一端作为光纤端面基底。
具体地，用光纤熔接机将单模光纤的一端和光束扩束光纤熔接，并将扩束光纤的另一端切割至想要的长度，在一个具体的实施例中，切割后光束扩束光纤的长度是700um。
需要说明的是，用于光束扩束的光纤可以是多模光纤或者空心光纤。
本发明实施例提供了一种基于光纤端面的多焦点聚焦光器件的制备方法，包括：
S100、在光纤端面基底上涂覆光刻胶，并用盖玻片覆盖。
具体地，采用扩束光纤端面作为衬底，将光刻胶直接滴在扩束光纤端面上，用盖玻片覆盖。
S200、将涂覆光刻胶的光纤端面基底固定在光纤控制器，确定聚焦单元阵列中所有二维平面相位基元内各圆形柱子的三维坐标信息，并将所述三维坐标信息导入所述三维微移平移台。
具体地，将光纤固定在光纤控制器上，将光纤控制器固定在三维微移平移台上；将待加工的多焦点聚焦三维结构公式模型沿横向平面拆分成若干个圆柱，每个圆柱由起点和终点组成；将所有的组合成三维模型结构的点的空间坐标信息导入到三维微移平台的控制系统。
S300、控制预处理后的激光光束按照预设时间间隔经过二维振镜和物镜聚焦到光纤端面基底上的光刻胶，控制三维微移平移台按照三维坐标信息运动，同时控制二维振镜按照预设要求振动以使激光光束按照预设半径做圆周转动。
对激光光束进行扩束、准直、光强等调节，将调节后的激光光束先经过二维振镜，再经过物镜聚焦在光纤端面处的光刻胶中；三维微移平台在控制系统预设的运动轨迹下移动，光刻胶在聚焦激光光束照射下按照预设的平台运动轨迹进行曝光；在微移平台沿预设的轨迹运动的同时，二维振镜按转动轨迹为圆周的振动方式振动，即聚焦在光刻胶里的光斑的曝光轨迹由二维振镜振动轨迹和三维微纳微移平台移动轨迹相叠加所组成。
在振镜前设置一个光开关，用于控制光束穿过快门进入物镜聚焦到加工材料的时间，其打开或关闭的时间由微移平台在两个点之间移动的时间决定。光路中光快门为电平触发的高速机械开关或者声光调制器。
在一个具体的实施例中，激光光源采用飞秒脉冲激光，波长为可见光波段，激光光源发射的飞秒脉冲激光经过光路调整到二维振镜前。将物镜垂直放在三维微移平台下面或者上面，激光束从下往上穿过物镜或从上往下穿过物镜并聚焦于放置在微移平台上光刻胶中指定位置。
在一个具体的实施例中，把要加工的结构的公式用计算软件进行制作，并将公式中表示的相位沿横向“拆分”成若干个二维平面相位单元，再把每个二维平面内的相位单元转化成不同高度的圆柱，并提取出圆柱的起点和终点坐标(x，y，z)信息。
在一个具体的实施例中，经过数据处理，得到以txt文本形式存储的待加工三维结构的所有点的空间坐标信息，再将txt文本载入三维微移平台的控制系统。导入到三维微移平台的控制系统的txt文本不仅包含待加工结构每个点的坐标信息，还包含每个点的光开关(shutter)的开关状态，即曝光或不曝光。所有点的坐标按顺序形成一个运动轨迹，平台按运动轨迹移动，光刻胶根据焦点处的开关状态进行曝光。其中，数据处理软件为MATLAB，加工平台控制系统采用LabVIEW程序编写。
在一个具体的实施例中，所加工的单个聚焦三维结构是六角排列，要加工的多焦点聚焦三维阵列结构可以用多个单焦点三维结构任意密集排列。
参阅图10，图10中(a)振镜做二维平面圆形振动(虚线表示)，竖直向上的实线表示微移平台的移动轨迹。加工过程中振镜和微移平台同时运动，两者叠加的运动轨迹将确定光刻胶的曝光轨迹。振镜的转动半径r大小决定所加工圆柱的直径尺寸，平台的移动路径的起点(xn,yn,zns)和终点(xn,yn,zne)决定所加工圆柱的高度。图10中(b)所示是利用本发明加工方法加工的不同圆柱高度和不同圆柱半径的圆柱阵列。在实际的加工应用中，可以根据实际加工需求，调节加工参数，得到想要的结构尺寸。
在一个具体的实施例中，参阅图11，图11中(a)表示单个聚焦单元的结构图，图11中(b)表示多焦点聚焦光器件的截面图，图11中(a)多焦点聚焦光器件的泰伯分数阶数是15，柱子直径要求是350nm，加工参数为激光功率2.5mw，平台移动速度50um/s，振镜振动半径是65nm；图11中(b)是19个聚焦透镜按照六角蜂窝状排列。
实施本发明实施例包括以下有益效果：本发明实施例中，基于光纤端面的多焦点聚焦光器件包括光纤及位于光纤端面基底上的聚焦单元阵列，聚焦单元阵列包括若干个密集排列的聚焦单元，每个聚焦单元包括若干个二维平面相位基元，每个相位基元由一个圆形柱子填充，同一个聚焦单元中的圆形柱子直径相同、高度不同不同聚焦单元中圆形柱子的直径可不同，聚焦单元的厚度为纳米量级，通过对同一聚焦单元中圆形柱子的高度调节以调节相位，通过对不同聚焦单中圆形柱子的直径和泰伯分数阶数调节以调节多个不同的焦距，从而在光纤端面实现多焦点聚焦；另外，基于双光子聚合加工技术，通过二维振镜和三维微移平移台相结合的方式，精确控制多焦点聚焦光器件的尺寸，直接在光纤端面加工多焦点聚焦光器件结构，降低了工艺难度。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种基于光纤端面的多焦点聚焦光器件，其特征在于，包括光纤及位于光纤端面基底上的聚焦单元阵列，所述聚焦单元阵列包括若干个密集排列的聚焦单元，每个所述聚焦单元包括若干个二维平面相位基元，每个所述相位基元由一个圆形柱子填充，同一个聚焦单元中的圆形柱子直径相同、高度不同，不同聚焦单元中圆形柱子的直径可不同，所述圆形柱子密集排列，所述相位基元用于对入射光束进行独立调控，所述聚焦单元的厚度为纳米量级。
2.根据权利要求1所述的多焦点聚焦光器件，其特征在于，所述相位基元的相位满足以下公式：
其中，φ表示相位基元的相位，β表示泰伯分数阶数，γ表示转换系数，un和vn表示相位基元的位置。
3.根据权利要求1所述的多焦点聚焦光器件，其特征在于，所述相位基元中圆形柱子的高度满足以下公式：
其中，Hp是圆形柱子的高度，φ是相位基元的相位，n是圆形柱子材料的折射率，λ为入射光束波长。
4.根据权利要求1所述的多焦点聚焦光器件，其特征在于，所述聚焦基元的材料包括光刻胶，所述光刻胶包括可见光吸收光谱特征的光引发材料和构成聚合物的单体材料。
5.根据权利要求1所述的多焦点聚焦光器件，其特征在于，所述光纤包括熔接的单模光纤和光束扩束光纤，所述光束扩束光纤的一端连接所述单模光纤，所述光束扩束光纤的另一端作为光纤端面基底。
6.根据权利要求5所述的多焦点聚焦光器件，其特征在于，所述光束扩束光纤包括多模光纤或无芯光纤。
7.根据权利要求1所述的多焦点聚焦光器件，其特征在于，所述相位基元的横截面包括正多边形，所述正多边形包括正六边形。
8.根据权利要求1所述的多焦点聚焦光器件，其特征在于，所述多焦点聚焦光器件的焦距满足以下公式：
其中，zt表示焦距，β表示泰伯分数阶数，D表示圆形柱子的直径，λ为入射光束波长。
9.一种基于光纤端面的多焦点聚焦光器件的制备方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项所述的多焦点聚焦光器件，包括：
在光纤端面基底上涂覆光刻胶，并用盖玻片覆盖；
将涂覆光刻胶的光纤端面基底固定在光纤控制器，确定聚焦单元阵列中所有二维平面相位基元内各圆形柱子的三维坐标信息，并将所述三维坐标信息导入所述三维微移平移台；
控制预处理后的激光光束按照预设时间间隔经过二维振镜和物镜聚焦到光纤端面基底上的光刻胶，控制三维微移平移台按照三维坐标信息运动，同时控制二维振镜按照预设要求振动以使激光光束按照预设半径做圆周转动。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述光纤端面基底通过以下方法制备：
将单模光纤的一端和光束扩束光纤的一端进行熔接；
将所述光束扩束光纤的另一端进行切割以使光束扩束光纤达到预设长度，将切割后的光束扩束光纤的另一端作为光纤端面基底。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311325407.7A CN117250692A (zh) | 2023-10-12 | 2023-10-12 | 一种基于光纤端面的多焦点聚焦光器件及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202311325407.7A CN117250692A (zh) | 2023-10-12 | 2023-10-12 | 一种基于光纤端面的多焦点聚焦光器件及其制备方法 |
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| CN117250692A true CN117250692A (zh) | 2023-12-19 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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-
2023
- 2023-10-12 CN CN202311325407.7A patent/CN117250692A/zh active Pending
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