一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置

本发明属于飞秒激光直写加工，具体涉及一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置。

背景技术：

1、基于双光子聚合基本原理的飞秒激光直写技术可以将聚合物纳米点、纳米线特征尺寸进一步压缩到百纳米以下，但由于光刻胶“记忆效应”的存在，使得材料内部可引发单体交联聚合的自由基浓度会在多次曝光下积累，从而使一些不希望聚合的区域也发生了聚合，尤其是在高密度的周期性结构加工过程中，曝光位置之间的缝隙内会也会产生多余的聚合反应，使本该独立的结构单元“融合”在一起，影响了周期阵列结构中独立单元之间可分辨的最小极限，限制了分辨率的提升。

2、现有双光束超分辨激光加工技术的出现并不能解决材料“记忆效应”对亚衍射极限尺寸结构单元间距的问题，即便压缩了独立单元特征尺寸低于100nm，还是无法将像素间距压缩在100nm以内，脱离了间距存在的独立单元特征尺寸是没有意义的，尤其在光存储领域内，在现有加工技术极限尺寸条件下，借助其他方法实现可分辨的sub-100nm间距无疑具有更大的实际意义，基于此，在此提出一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置，以将激光直写技术实现的极限纳米点阵间距进一步压缩，提升加工点阵的密度。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置，包括：

3、金属框架，所述金属框架的上端面下凹形成方形槽；

4、第一拉伸组件，所述第一拉伸组件具有相对处于方形槽两侧的第一拉伸部和第二拉伸部，所述第一拉伸部和第二拉伸部通过第一驱动件可相靠近或远离；

5、第二拉伸组件，所述第二拉伸组件具有相对处于方形槽另外两侧的第三拉伸部和第四拉伸部，所述第三拉伸部和第四拉伸部通过第二驱动件可相靠近或远离；

6、其中，所述第一拉伸部、第二拉伸部、第三拉伸部和第四拉伸部上均可拆卸设有抵压件；

7、弹性衬底，所述弹性衬底通过衬底压片可固定在第一拉伸组件和/或第二拉伸组件上。

8、优选地，所述第一拉伸部为第一衬底固定架，所述第二拉伸部为第二衬底固定架，所述第一衬底固定架和第二衬底固定架分别可移动地贯穿方形槽相对的两侧。

9、优选地，所述第一驱动件为第一正反牙丝杆，所述第一正反牙丝杆通过正反牙螺母穿过第一衬底固定架和第二衬底固定架。

10、优选地，所述第三拉伸部为第三衬底固定架，所述第四拉伸部为第四衬底固定架，所述第三衬底固定架和第四衬底固定架分别可移动地贯穿方形槽相对的另外两侧。

11、优选地，所述第二驱动件为第二正反牙丝杆，所述第二正反牙丝杆通过正反牙螺母穿过第三衬底固定架和第四衬底固定架。

12、优选地，所述抵压件为衬底压片，所述衬底压片的上端面两端均开设有螺纹孔。

13、优选地，所述衬底压片的下端面一体成型有防滑凸纹。

14、优选地，所述第一衬底固定架、第二衬底固定架、第三衬底固定架和第四衬底固定架上均刻有刻度。

15、优选地，所述第一正反牙丝杆和第二正反牙丝杆的一端均固定有连接板。

16、优选地，所述第一正反牙丝杆位于第二正反牙丝杆的上方，且第一衬底固定架、第二衬底固定架、第三衬底固定架和第四衬底固定架的上端面齐平。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、(1)本发明通过简单灵活的机械拉伸调节，实现弹性衬底上激光直写技术加工一维、二维点阵密度的进一步提升，在光学加工极限的基础上，通过物理拉伸方式将纳米点阵加工密度进一步提升，对于柔性衬底上阵列化光学器件、光存储等领域都有重要的参考价值。

19、(2)本发明利用第一正反牙丝杆转动时即可带动第一衬底固定架和第二衬底固定架同轴相向拉伸运动，利用第二正反牙丝杆转动时可以带动第三衬底固定架和第四衬底固定架同轴相向拉伸运动，弹性衬底的拉伸操作方便快捷。

技术特征：

1.一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置，其特征在于：所述第一拉伸部为第一衬底固定架(4)，所述第二拉伸部为第二衬底固定架(5)，所述第一衬底固定架(4)和第二衬底固定架(5)分别可移动地贯穿方形槽(11)相对的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置，其特征在于：所述第一驱动件为第一正反牙丝杆(2)，所述第一正反牙丝杆(2)通过正反牙螺母穿过第一衬底固定架(4)和第二衬底固定架(5)。

4.根据权利要求3所述的一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置，其特征在于：所述第三拉伸部为第三衬底固定架(6)，所述第四拉伸部为第四衬底固定架(7)，所述第三衬底固定架(6)和第四衬底固定架(7)分别可移动地贯穿方形槽(11)相对的另外两侧。

5.根据权利要求4所述的一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置，其特征在于：所述第二驱动件为第二正反牙丝杆(3)，所述第二正反牙丝杆(3)通过正反牙螺母穿过第三衬底固定架(6)和第四衬底固定架(7)。

6.根据权利要求1所述的一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置，其特征在于：所述抵压件为衬底压片(9)，所述衬底压片(9)的上端面两端均开设有螺纹孔(10)。

7.根据权利要求6所述的一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置，其特征在于：所述衬底压片(9)的下端面一体成型有防滑凸纹。

8.根据权利要求5所述的一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置，其特征在于：所述第一衬底固定架(4)、第二衬底固定架(5)、第三衬底固定架(6)和第四衬底固定架(7)上均刻有刻度。

9.根据权利要求5所述的一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置，其特征在于：所述第一正反牙丝杆(2)和第二正反牙丝杆(3)的一端均固定有连接板(8)。

10.根据权利要求5所述的一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置，其特征在于：所述第一正反牙丝杆(2)位于第二正反牙丝杆(3)的上方，且第一衬底固定架(4)、第二衬底固定架(5)、第三衬底固定架(6)和第四衬底固定架(7)的上端面齐平。

技术总结
本发明属于飞秒激光直写加工技术领域，且公开了一种辅助缩小纳米点阵加工间距的弹性衬底拉伸装置，包括金属框架、第一拉伸组件和第二拉伸组件，所述金属框架的上端面下凹形成方形槽，所述第一拉伸组件具有相对处于方形槽两侧的第一拉伸部和第二拉伸部，所述第一拉伸部和第二拉伸部通过第一驱动件可相靠近或远离，所述第二拉伸组件具有相对处于方形槽另外两侧的第三拉伸部和第四拉伸部，本发明通过简单灵活的机械拉伸调节，实现弹性衬底上激光直写技术加工一维、二维点阵密度的进一步提升，在光学加工极限的基础上，通过物理拉伸方式将纳米点阵加工密度进一步提升，对于柔性衬底上阵列化光学器件、光存储等领域都有重要的参考价值。

技术研发人员：谢飞,梁丽丽,李燕,李国玉,贾素梅,杨康,王智慧
受保护的技术使用者：邯郸学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14