一种光直写单元的制作方法

本技术涉及近场光学，具体涉及一种光直写单元。

背景技术：

1、目前，在诸如高密度信息存储、高分辨率测量以及高精度加工等前沿科学领域中，光刻技术发挥着举足轻重的作用。

2、表面等离子激元(surface plasmon，sp)光刻技术由于可以突破衍射极限、对光有很好的聚焦特性且基于表面等离子激元的结构便于微型化，逐渐成为实现高精度曝光尺寸的重要手段。

3、其中一种技术路线为掩模(mask)sp光刻，其通过掩模板激发出相应的表面等离子激元，再作用到光刻胶上形成所需的精密图案。但对于掩模sp光刻而言，需针对掩模板配置超高精度的掩模台，致使其系统结构复杂，并且掩模板自身成本高，易受污染。

4、因此业内也出现了对于无掩模的sp光刻技术的研发，一般是通过微型探针激发表面等离子激元直接作用在样品表面，此类技术也称为光直写，但是，微型探针单次光直写曝光面积小、光直写速度慢，导致光直写效率低。

技术实现思路

1、基于上述内容，本实用新型提供一种光直写单元，以解决现有的无掩模光直写技术存在的问题。

2、本实用新型实施例提供一种光直写单元，包括：扫描驱动部及至少一个导光部；

3、所述扫描驱动部作用于所述导光部轴向方向的外表面，用于驱动所述导光部扫动；

4、所述导光部具有设定的长度，且所述导光部内传输光直写用光束，所述导光部的自由端设有用于激发表面等离子激元的微纳结构。

5、可选地，所述微纳结构沿光束输出方向具有至少一个尖端，所述尖端设置有表面等离子激元通道。

6、可选地，所述表面等离子激元通道内包含介质，所述介质包括：空气或电介质。

7、可选地，所述表面等离子激元通道垂直出光方向的尺寸小于所述光直写用光束的波长。

8、可选地，所述表面等离子激元通道垂直出光方向的截面呈特定形状；

9、所述特定形状至少包括圆形、三角形、四边形、六边形或沙漏形。

10、可选地，所述导光部设置于所述扫描驱动部表面或穿过所述扫描驱动部。

11、可选地，所述导光部还包括外层及光通道，所述外层设置于所述光通道外侧，所述光通道内填充有导光材料或为中空通道。

12、可选地，部分或全部的所述外层采用柔性材料，所述光通道对应所述外层采用柔性材料的部分具有柔性。

13、可选地，所述外层采用的所述柔性材料为不导光且具有高反射性的柔性材料。

14、可选地，所述扫描驱动部包括固定段和驱动段，所述固定段与对应的基座精密固定，所述驱动段用于进行扫描驱动。

15、可选地，所述光直写单元可用于光直写系统中，通常由多个光直写单元构成光直写扫描阵列，配合光源模组和控制模组，实现阵列式的光直写扫描。

16、本实用新型的上述方案能够带来以下有益效果：

17、本实用新型中的光直写单元的出光端设置有微纳结构，通过微纳结构激发表面等离子激元，从而精度可突破传统光学的衍射极限。并且，本实用新型中的光直写单元可进行扫描式的光直写，相较于微型探针，光直写范围大，可降低曝光台或者基座的步进次数，光直写效率高。通过控制光直写单元扫描的轨迹以及各个光直写点位的曝光时间，可以更进一步精确实现光直写曝光形状、深度以及尺寸的控制。

18、并且，本实用新型中的单个光直写单元的精度高，结构简单，采用光直写扫描的方式无需掩模板，也无需额外设置掩模台，而且在传输光路上不需要额外设置复杂的透镜结构，相较于现有的系统结构更为简单，对降低系统整体复杂度和成本，具有显著效果，具备较强的可量产性。

19、另外，本实用新型中的光直写单元可以构成光直写扫描阵列，每一光直写单元具有可维护、可拆装的安装特性，可以兼容不同光直写范围的要求，并可以根据实际应用的需要增加或者减少光直写扫描阵列中光直写单元的数量，从而可以灵活调整阵列尺寸，适配不同的目标表面。

20、本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型的技术方案而了解。本实用新型的目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

技术特征：

1.一种光直写单元，其特征在于，包括：扫描驱动部及至少一个导光部；

2.如权利要求1所述的光直写单元，其特征在于，所述微纳结构沿光束输出方向具有至少一个尖端，所述尖端设置有表面等离子激元通道。

3.如权利要求2所述的光直写单元，其特征在于，所述表面等离子激元通道内包含介质，所述介质包括：空气、玻璃、树脂或高分子聚合物。

4.如权利要求2所述的光直写单元，其特征在于，所述表面等离子激元通道垂直出光方向的尺寸小于所述光直写用光束的波长。

5.如权利要求2所述的光直写单元，其特征在于，所述表面等离子激元通道垂直出光方向的截面呈特定形状；

6.如权利要求1所述的光直写单元，其特征在于，所述导光部设置于所述扫描驱动部表面或穿过所述扫描驱动部。

7.如权利要求1所述的光直写单元，其特征在于，所述导光部还包括外层及光通道，所述外层设置于所述光通道外侧，所述光通道内填充有导光材料或为中空通道。

8.如权利要求7所述的光直写单元，其特征在于，部分或全部的所述外层采用柔性材料，所述光通道对应所述外层采用柔性材料的部分具有柔性。

9.如权利要求8所述的光直写单元，其特征在于，所述外层采用的所述柔性材料为不导光且具有高反射性的柔性材料。

10.如权利要求1所述的光直写单元，其特征在于，所述扫描驱动部包括固定段和驱动段，所述固定段与对应的基座精密固定，所述驱动段用于进行扫描驱动。

技术总结
本技术实施例公开了一种光直写单元，包括：扫描驱动部及至少一个导光部，在扫描驱动部作用下，导光部可进行扫动，同时，导光部内传输的光直写用光束作用在导光部自由端设置的微纳结构后，激发表面等离子激元实现光直写扫描。本技术中的光直写单元结构简单、光直写范围较大、精度高。

技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：成都理想境界科技有限公司
技术研发日：20220815
技术公布日：2024/9/23