本发明涉及微纳加工的，尤其涉及一种基于振镜的激光干涉微纳制造系统。
背景技术：
1、微纳功能表面在工程技术应用中所表现出的奇异现象和规律将改变现有理论框架，孕育着新的技术革命，给材料、信息、绿色制造、生物和医学等领域带来了极大的发展空间。现有激光微纳制造技术展现出其独有的优势和潜力，但在大面积、低成本和高效制备方面仍未取得重大突破，束缚了激光微纳制造技术在国防、航空航天、工业和医疗等领域的应用。其根本原因在于缺乏高效的激光微纳制造方法和设备。
2、2019年，德国亚深工业大学chao he等(journal of laser micro/nanoengineering，2019.14(1):95-99)将激光干涉与位移(xy)平台结合，实现激光干涉大面积拼接微纳制造。该技术中光斑拼接过程完全依赖于位移平台，光斑的拼接精度决定于位移平台的精度，其加工效率也取决于位移平台的位移速度，众所周知，位移平台的运动速度远远低于振镜调控光斑移动的速度，该技术仍然无法满足大面积微纳阵列结构高效制造的商业化需求。
3、2023年，南方科技大学康旭等(optica,2023,10(1):97-104)将激光调制为线形激光进行干涉加工提升了纳米尺度光栅的加工效率，其最高加工速度可达：60mm2/s。该技术虽然一定程度上提高了纳米光栅的制备效率，但光斑拼接和加工速度依然依赖于位移平台，而且由于激光光斑被调制为线形，其仅限于光栅结构的制备。
4、现有的激光振镜逐点扫描激光加工技术存在加工效率低和特征尺寸较大等不足。尽管激光干涉技术与位移平台结合，提升了加工效率并具备了纳米量级特征尺寸制备的能力，然而，加工速度依然受限于位移平台的移动效率。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于振镜的激光干涉微纳制造系统，用于解决现有技术微纳阵列结构的加工速度受限于位移平台的移动效率，无法实现大面积图案加工的问题。
2、根据本发明的一方面，提供一种基于振镜的激光干涉微纳制造系统，其特征在于，包括：
3、激光器，用于发出加工激光；
4、激光分束光传输装置，所述激光分束光传输装置与所述激光器的出光口相对设置，并用于将接收到的加工激光分成至少第一相干光束和第二相干光束；
5、第一振镜和第二振镜，所述第一振镜与所述第二振镜设置于所述激光分束光传输装置的后端，所述第一振镜接收所述第一相干光束，所述第二振镜接收第二相干光束；
6、加工平台，所述加工平台设置于所述第一振镜和所述第二振镜的下方，所述加工平台包括载台、x轴移动模组和y轴移动模组，所述载台用于装载待加工件，所述待加工件的表面划分有阵列排布的多个加工分区，所述载台设置于所述x轴移动模组上，所述x轴移动模组设置于所述y轴移动模组上，经所述第一振镜控制后的所述第一相干光束与经所述第二振镜控制后的所述第二相干光束汇聚而形成干涉光斑，所述干涉光斑在每个加工分区内加工出分块图案，在所述x轴移动模组和所述y轴移动模组的协同运动下，带动所述载台相对所述第一振镜和所述第二振镜平移，以使所述干涉光斑逐个移动到所有的所述加工分区内以实现所有分块图案拼接加工得到完整图案。
7、在其中一个实施例中，所述第一振镜在所述载台上扫描范围与所述第二振镜在所述载台上扫描范围的扫描重叠区域设为加工区域s，所述第一振镜与所述第二振镜等高设置且出光口到加工面的距离设为h，所述第一相关光束和所述第二相干光束的干涉入射角设为θ，所述第一振镜与所述第二振镜之间的距离设为d，所述第一振镜和所述第二振镜的出光口到振镜边的距离设为k，最大干涉入射角设为θ1；
8、其中，s、h、θ1、d和k相关，且有：
9、s＝2htanθ1[2htanθ1-(d+2k)]。
10、在其中一个实施例中，
11、
12、e＝p*t (2)
13、其中，cd——加工深度(衡量微结构成型度的指标)(mm)
14、ec——树脂临界能量(材料特性)(mj/mm2)
15、dp——树脂穿透深度(材料特性)(mm)
16、p——激光功率(mw/mm2)
17、t——加工时间(s)
18、s——单个光斑的面积(mm2)
19、由公式(1)和(2)推导：
20、
21、
22、公式(4)中，ec、dp为光敏树脂定值，s为一个光斑的面积也为确定值；因此，v与w成正比。
23、在其中一个实施例中，所述x轴移动模组包括托盘、x轴伺服电机、x轴精密丝杆和x轴传动螺母，所述x轴伺服电机设置于所述托盘并与所述x轴精密丝杆连接，所述x轴传动螺母套设于所述x轴精密丝杆的外部并与所述载台连接，所述y轴移动模组包括y轴伺服电机、y轴精密丝杆和y轴传动螺母，所述y轴伺服电机与所述y轴精密丝杆连接，所述y轴传动螺母套设于所述y轴精密丝杆的外部并与所述托盘连接。
24、在其中一个实施例中，所述激光分束光传输装置包括分束件和反射镜，所述分束件与所述激光器的出光口相对，所述分束件用于将加工激光分成所述第一相干光束和所述第二相干光束，所述第一相干光束穿过所述分束件后继续传输，所述反射镜间隔设置于所述分束件的相对侧，所述经所述分束件反射分离出的所述第二相干光束传射到所述反射镜上，再通过所述反射镜的反射后继续传输；其中，所述第二相干光束与所述第一相干光束平行传输。
25、在其中一个实施例中，所述分束件采用分束镜或者光栅的其中任意一种。
26、在其中一个实施例中，所述激光分束光传输装置还包括第一偏振片和第一波片，所述第一偏振片间隔设置于所述分束件的后端，所述第一波片间隔设置于所述第一偏振片的后端，并位于所述第一偏振片与所述第一振镜之间。
27、在其中一个实施例中，所述激光分束光传输装置还包括第二偏振片和第二波片，所述第二偏振片间隔设置于所述反射片的后端，所述第二波片间隔设置于所述第二偏振片的后端，并位于所述第二偏振片与所述第二振镜之间。
28、在其中一个实施例中，当使用两个二维扫描振镜控制对应出射激光束进行汇聚时，在待加工件表面呈现条纹结构图案，当使用三个及其以上二维扫描振镜分别控制与之对应的激光束汇聚时，在被加工样件表面呈现点阵结构图案。
29、在其中一个实施例中，所述基于振镜的激光干涉微纳制造系统还包括工控机和运动控制器，所述工控机与所述运动控制器电连接，所述运动控制器与所述激光器、所述第一振镜和所述第二振镜电连接。
30、实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
31、本方案的基于振镜的激光干涉微纳制造系统工作时，由激光器发出的加工激光会首先传输至激光分束光传输装置，激光分束光传输装置会将加工激光分成至少第一相干光束和第二相干光束，紧接着第一相干光束继续传输至第一振镜，同时第二相干光束继续传输至第二振镜，使得经第一振镜控制后的第一相干光束和经第二振镜控制后的第二相干光束会汇聚于加工平台上并形成干涉光斑，其中第一振镜与第二振镜的扫描范围的重叠面积为加工范围，当干涉光斑移动到待加工件表面的加工分区内时，加工范围与加工分区重叠，第一相干光束和第二相干光束对焦于干涉光斑并在第一振镜和第二振镜的持续控制下，按照预设路径扫描完成对应加工分区内分块图案加工，在此基础上，在x轴移动模组和y轴移动模组的协同运动下，带动载台相对第一振镜和第二振镜平移，以使干涉光斑逐个移动到所有的加工分区内以实现所有分块图案拼接加工得到完整图案。相较于现有技术，本方案将振镜控制激光束高速扫描的特点与激光干涉大面积高精度图案化优势结合起来，能够实现快速，大幅面的激光微纳增/减材制造，同时，还兼顾了宏观结构数字化加工和海量高精度微观结构的特点，调节振镜的扫描速度和角度，以及激光器的功率和脉宽，来控制微观结构的深度、宽度、特征尺寸，以达到最佳的增材制造质量和效率，由此实现降低微纳结构加工难度，提高微纳结构制备效率的目的。
1.一种基于振镜的激光干涉微纳制造系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于振镜的激光干涉微纳制造系统，其特征在于，所述第一振镜在所述载台上扫描范围与所述第二振镜在所述载台上扫描范围的扫描重叠区域设为加工区域s，所述第一振镜与所述第二振镜等高设置且出光口到加工面的距离设为h，所述第一相关光束和所述第二相干光束的干涉入射角设为θ，所述第一振镜与所述第二振镜之间的距离设为d，所述第一振镜和所述第二振镜的出光口到振镜边的距离设为k，最大干涉入射角设为θ1；
3.根据权利要求1所述的基于振镜的激光干涉微纳制造系统，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的基于振镜的激光干涉微纳制造系统，其特征在于，所述x轴移动模组包括托盘、x轴伺服电机、x轴精密丝杆和x轴传动螺母，所述x轴伺服电机设置于所述托盘并与所述x轴精密丝杆连接，所述x轴传动螺母套设于所述x轴精密丝杆的外部并与所述载台连接，所述y轴移动模组包括y轴伺服电机、y轴精密丝杆和y轴传动螺母，所述y轴伺服电机与所述y轴精密丝杆连接，所述y轴传动螺母套设于所述y轴精密丝杆的外部并与所述托盘连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的基于振镜的激光干涉微纳制造系统，其特征在于，所述激光分束光传输装置包括分束件和反射镜，所述分束件与所述激光器的出光口相对，所述分束件用于将加工激光分成所述第一相干光束和所述第二相干光束，所述第一相干光束穿过所述分束件后继续传输，所述反射镜间隔设置于所述分束件的相对侧，所述经所述分束件反射分离出的所述第二相干光束传射到所述反射镜上，再通过所述反射镜的反射后继续传输；其中，所述第二相干光束与所述第一相干光束平行传输。
6.根据权利要求2所述的基于振镜的激光干涉微纳制造系统，其特征在于，所述分束件采用分束镜或者光栅的其中任意一种。
7.根据权利要求5所述的基于振镜的激光干涉微纳制造系统，其特征在于，所述激光分束光传输装置还包括第一偏振片和第一波片，所述第一偏振片间隔设置于所述分束件的后端，所述第一波片间隔设置于所述第一偏振片的后端，并位于所述第一偏振片与所述第一振镜之间。
8.根据权利要求7所述的基于振镜的激光干涉微纳制造系统，其特征在于，所述激光分束光传输装置还包括第二偏振片和第二波片，所述第二偏振片间隔设置于所述反射片的后端，所述第二波片间隔设置于所述第二偏振片的后端，并位于所述第二偏振片与所述第二振镜之间。
9.根据权利要求1所述的基于振镜的激光干涉微纳制造系统，其特征在于，当使用两个二维扫描振镜控制对应出射激光束进行汇聚时，在待加工件表面呈现条纹结构图案，当使用三个及其以上二维扫描振镜分别控制与之对应的激光束汇聚时，在被加工样件表面呈现点阵结构图案。
10.根据权利要求1所述的基于振镜的激光干涉微纳制造系统，其特征在于，所述基于振镜的激光干涉微纳制造系统还包括工控机和运动控制器，所述工控机与所述运动控制器电连接，所述运动控制器与所述激光器、所述第一振镜和所述第二振镜电连接。
