[發明專利]一種周期形貌可調諧的微納米結構表面大面積制備方法及加工系統

有效

• 申請號: 201310563497.3
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103706947A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 胡衍雷;黃文浩;李家文;褚家如
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B23K26/067
• 分類號: B23K26/067
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;盧紀

1.一種周期形貌可調諧的微納米結構表面大面積制備方法，其特征在于，在普通多光束干涉加工系統中引入波前調制器件（11），對部分或全部空間光束波前的進行調控，可以實現目標光場強度周期和形貌的控制，將調制后的目標光場作用于光敏材料表面，即可形成對應的周期形貌可調諧的微納米結構。

2.如權利要求1所述的周期形貌可調諧的微納米結構表面大面積制備方法，其特征在于所述的波前調制器件（11）可以為振幅型器件，也可以為相位型或振幅-相位復合型器件。

3.如權利要求1所述的周期形貌可調諧的微納米結構表面大面積制備方法，其特征在于，可以將控制各光束的偏振方向分布和振幅-相位調制類型相結合，從而產生多樣化的目標干涉光場。

4.一種周期形貌可調諧的微納米結構表面大面積加工系統，其特征在于該系統包括激光器光源（1）、能量衰減器（2）、擴束器（5）、第一分束器（6）、第二分束器（8）、第一反射鏡（7）、第二反射鏡（12）、第三反射鏡（15）、第一半波片（3）、第二半波片（9）、第三半波片（13）、第四半波片（16）、第一起偏器（4）、第二起偏器（10）、第三起偏器（14）、第四起偏器（17）、波前調制器件（11）、精密移動平臺（19）和CCD相機（20）；其中半波片和起偏器用于控制各光束的能量和偏振態；波前調制器件用于調控空間光束的波前；精密移動平臺用于定位和移動樣品；CCD相機用于監控加工過程和檢測加工結果；激光器光源（1）發出的激光光束經由能量衰減器（2）將其能量調節至適當值，其中能量衰減器（2）包含第一半波片（3）和第一起偏器（4）；然后光束經過擴束器（5）擴束和準直，被第一分束器（6）分為兩束；其中一束經過第一反射鏡（7）反射后又可被第二分束器（8）分為兩束；每束光的能量和偏振態均由相關半波片和起偏器控制，包括第二半波片（9）和第二起偏器（10）、第三半波片（13）和第三起偏器（14）、第四半波片（16）和第四起偏器（17）；其中第二束光波前由波前調制器件（11）調控，最終各束光交會形成特定的光場分布，作用于樣品表面。

5.如權利要求4所述的周期形貌可調諧的微納米結構表面大面積加工系統，其特征在于所述的波前調制器件（11）可以為數字微鏡陣列、硅基液晶空間光調制器或變形鏡類型的波前調制器件。

6.一種周期形貌可調諧的微納米結構表面大面積加工系統，其特征在于該系統包括激光器光源（22）、能量衰減器（23）、擴束器（26）、分束器（27）、半波片I、II、III、起偏器I、II、III、波前調制器件（28）、CCD相機（36），精密移動平臺（35）及計算機（33）；其中半波片和起偏器用于控制各光束的能量和偏振態；波前調制器件用于調控空間光束的波前；精密移動平臺用于定位和移動樣品；CCD相機用于監控加工過程和檢測加工結果；激光器光源（22）發出的激光光束經由能量衰減器（23）將其能量調節至適當值，其中能量衰減器（23）包含半波片I和起偏器I；然后光束經過擴束器（26）擴束和準直，被分束器（27）分為兩束；其中一束經過波前調制器件（28）調制波前并反射；兩束光的能量和偏振態均由相關半波片和起偏器控制，包括半波片II和起偏器II、半波片III和起偏器III；最終各束光交會形成特定的光場分布，作用于樣品表面。

7.如權利要求6所述的周期形貌可調諧的微納米結構表面大面積加工系統，其特征在于所述的波前調制器件（11）可以為數字微鏡陣列、硅基液晶空間光調制器或變形鏡類型的波前調制器件。