CN218272775U - 一种用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导，包括玻璃基底，所述玻璃基底上设置有若干个激光刻蚀微沟槽，所述激光刻蚀微沟槽为线型微沟槽、单线蜿蜒型微沟槽和三通路型微沟槽中的至少一种，每个激光刻蚀微沟槽内均填充有光刻胶。所述激光刻蚀微沟槽的平均宽度为25‑35μm，平均深度为7‑8μm。本实用新型所述的用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导通过在玻璃基底上设置若干个激光刻蚀微沟槽，并在激光刻蚀微沟槽内旋涂光刻胶，使得光刻胶填充在微沟槽上可以生成设计结构复杂和多通路的光波导，且该波导无需掩膜版。该玻璃基平面波导通过皮秒激光加工制作，结构制作精度高、体积小，可实现短期内的大批量生产。
Description
技术领域
本实用新型设计光学设备技术领域，具体为一种用于暗场荧光显微装置的激光直写玻璃基平面波导。
背景技术
近年来，荧光显微成像技术由于良好的特异性、高的对比度和信噪比等性能优势，被广泛应用于生物物理学、神经科学、细胞学、分子生物学等生命科学研究的各个领域。然而，传统的荧光显微装置仍存在很多问题，如：分辨率不够高、成像速度较慢、成像视场不够大、光毒性和光漂白等相互限制，使其在亚细胞结构观测、活体生物超精密成像和分子结构研究领域的应用受到了极大的阻碍。目前，许多活体生物光学成像还仅仅停留在仿体和小动物实验阶段，尚未进入临床应用，在许多方面仍需进一步改进和完善。
近些年平面波导在荧光成像领域开始渐露头角，传统制造平面波导型荧光显微镜是需要在硬涂层上溅射沉积和离子束光刻，而且制备时需要掩膜版加工，这样的操作使得批量制备变得更加繁琐，且通常在不透明的硅片上制作，使得限制了直立荧光显微镜的使用。因此我们提出了一种激光直写玻璃基平面波导用于暗场荧光成像，利用波导的成像功能实现在暗场对荧光分子的探测。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导，包括玻璃基底，所述玻璃基底上设置有若干个激光刻蚀微沟槽，所述激光刻蚀微沟槽为线型微沟槽、单线蜿蜒型微沟槽和三通路型微沟槽中的至少一种，每个激光刻蚀微沟槽内均填充有光刻胶。
进一步的，所述激光刻蚀微沟槽的平均宽度为25-35μm，平均深度为7-8μm。
进一步的，所述玻璃基底采用载玻片实现。
进一步的，所述线型微沟槽为激光刻蚀的单条直线微米级沟槽，所述单线蜿蜒型微沟槽为激光刻蚀的单条直线弯曲180°微米级沟槽，所述三通路型微沟槽为主路内腔靠近外端分出三个支路的微米级沟槽。
进一步的，所述光刻胶为SU-8光刻胶。
本实用新型所述的用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导通过在玻璃基底上设置若干个激光刻蚀微沟槽，并在激光刻蚀微沟槽内旋涂光刻胶，使得光刻胶填充在微沟槽上可以生成设计结构复杂和多通路的光波导，且该波导无需掩膜版。该玻璃基平面波导通过皮秒激光加工制作，结构制作精度高、体积小，这将大大简化波导型荧光显微装置工艺流程，降低加工成本，加快加工速度，实现短期内的大批量生产。
附图说明
图1为本实用新型所述玻璃基平面波导的结构示意图。
图中各标记的含义如下：1-线型微沟槽、2-单线蜿蜒型微沟槽、3-三通路型微沟槽、4-玻璃基底。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1所示，本实用新型提供了一种用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导，包括玻璃基底4，所述玻璃基底4上设置有若干个激光刻蚀微沟槽，所述激光刻蚀微沟槽为线型微沟槽1、单线蜿蜒型微沟槽2和三通路型微沟槽3中的至少一种，每个激光刻蚀微沟槽内均填充有光刻胶。
优选的，所述激光刻蚀微沟槽的平均宽度为25-35μm，平均深度为7-8μm。所述玻璃基底4可以采用载玻片实现，所述线型微沟槽1为激光刻蚀的单条直线微米级沟槽，所述单线蜿蜒型微沟槽2为激光刻蚀的单条直线弯曲180°微米级沟槽，所述三通路型微沟槽3为主路内腔靠近外端分出三个支路的微米级沟槽。光刻胶优选为SU-8光刻胶，其均匀填充在各个微沟槽。
上述用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导的制备方法如下：
将玻璃基底4放置于丙酮中超声清洗10min再置于酒精中超声清洗10min，之后放入去离子水中超声清洗，以去除表面杂质。
用皮秒激光在玻璃基底4刻蚀微沟槽，最佳参数为中心波长1064nm，频率400khz，功率20W，扫描速度20mm/s。用此参数获得最优的微沟槽平均深度在7-8μm，沟槽底部光滑度好。
之后将玻璃基底4放在酒精中用超声清洗30min，在加热台上95-100℃热烘15min，去除激光刻蚀后产生的各类杂质。
将玻璃基底4放置在旋涂仪中，将预先配比的SU-8光刻胶与环戊酮以质量比1∶8混合溶液旋涂于玻璃基底4上。
旋涂后的样品放置在加热台上95-100℃加热15min，环戊酮挥发，SU-8光刻胶均匀的旋涂在玻璃基底4上，获得最终的装置。SU-8光刻胶填充在微沟槽上可以生成设计结构复杂和多通路的光波导，且该波导无需掩膜版。
在装置表面滴加稀释后的罗丹明B溶液，并蒸干，用630nm红光与530nm绿光对光波导进行通光。
630nm红光照亮了整个波导而其他地方并未被照亮是证明波导可以通光；530m绿光将富集的罗丹明B颗粒照亮，发射出630nm波长的荧光信号，而其他地方的罗丹明B颗粒并未被照亮，证明该波导具备良好的荧光激发功能。
本实用新型可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本实用新型的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。
Claims (5)
1.一种用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导，其特征在于，包括玻璃基底(4)，所述玻璃基底(4)上设置有若干个激光刻蚀微沟槽，所述激光刻蚀微沟槽为线型微沟槽(1)、单线蜿蜒型微沟槽(2)和三通路型微沟槽(3)中的至少一种，每个激光刻蚀微沟槽内均填充有光刻胶。
2.根据权利要求1所述的用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导，其特征在于，所述激光刻蚀微沟槽的平均宽度为25-35μm，平均深度为7-8μm。
3.根据权利要求1所述的用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导，其特征在于，所述玻璃基底(4)采用载玻片实现。
4.根据权利要求1所述的用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导，其特征在于，所述线型微沟槽(1)为激光刻蚀的单条直线微米级沟槽，所述单线蜿蜒型微沟槽(2)为激光刻蚀的单条直线弯曲180°微米级沟槽，所述三通路型微沟槽(3)为主路内腔靠近外端分出三个支路的微米级沟槽。
5.根据权利要求1所述的用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导，其特征在于，所述光刻胶为SU-8光刻胶。
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| CN202222695070.6U CN218272775U (zh) | 2022-10-11 | 2022-10-11 | 一种用于暗场荧光显微装置的玻璃基平面波导 |
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2022
- 2022-10-11 CN CN202222695070.6U patent/CN218272775U/zh active Active
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