[發明專利]利用整片蝴蝶翅膀制作大面積、高精度薄膜型光柵器件的方法

有效

• 申請號: 201410449538.0
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104155710B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 韓鑫;王娟;夏連明
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.利用整片蝴蝶翅膀制作大面積、高精度薄膜型光柵器件的方法，包括：

第一步：蝴蝶鱗翅氣吹清潔及全翅面粘貼固定

裁選翅面完整、無破損的新鮮蝴蝶成蟲翅膀作為復制用生物模板，先用氣吹球輕輕吹去鱗翅表面浮塵，再用防水膠帶沿翅膀外緣輪廓采用壓邊方式將其粘貼固定于玻璃基片上，制得全翅面粘固生物模板；

第三步：覆形金屬薄膜外表面無氣泡澆鑄彈性背襯

選擇復型精度高且固化后彈性好的復型高聚物作為背襯材料，先按比例配置其高分子預聚體，進而在澆鑄夾具內對第二步蒸鍍后的覆形金屬薄膜進行預聚體澆鑄，然后真空除氣2min～4min后固化并脫去澆鑄夾具，便在覆形金屬薄膜外表面制得彈性背襯；

其特征在于，還包括如下步驟：

第二步：蝴蝶鱗翅多角度旋轉蒸鍍覆形金屬薄膜

（A）將第一步制得的全翅面粘固生物模板安裝于真空蒸鍍室的基片夾具上，參照生物模板的鱗片傾角調整樣品轉軸與水平面的初始夾角處于小角度范圍，以細晶粒金屬作為蒸發源并采用1.5rps～3.0rps的樣品轉速在全翅面粘固生物模板表面蒸鍍一層厚度為300nm～350nm的覆形金屬薄膜；

（B）進一步調整樣品轉軸與水平面的二次夾角處于15°～20°范圍內，保持與（A）步驟相同的樣品轉速在經（A）步驟蒸鍍后的全翅面粘固生物模板表面再蒸鍍一層厚度為300nm～350nm的同質覆形金屬薄膜；

第四步：彈性背襯翻卷揭模以吸離覆形金屬薄膜

（A）根據蝴蝶翅膀的材質及結構特點，參考第一步中蝴蝶鱗翅的粘固方位，以彈性背襯上處于蝴蝶鱗片根部方向的邊緣作為揭模起始邊，以順鱗片方向作為揭模方向；

（B）按照（A）步驟確定的揭模順序及方向，利用背襯材料易與光滑薄膜相吸合而粗糙鱗翅易與光滑薄膜相脫離的材質、結構特性，采用翻卷揭模的方法將彈性背襯揭離由防水膠帶壓實的生物模板，該過程中覆形金屬薄膜將吸附于彈性背襯而脫離鱗翅表面；

第五步：覆形金屬薄膜外表面非觸碰式清除彈性背襯

（A）將第四步獲得的吸附有覆形金屬薄膜的彈性背襯置于防護網罩內，綜合考量覆形金屬薄膜、彈性背襯和防護網罩的材質理化性質及其穩定性，采用適當的非觸碰式方法去除覆形金屬薄膜外表面所吸附的彈性背襯；

（B）利用裁切刀對經（A）步驟操作后的覆形金屬薄膜進行邊緣修整，然后利用有機溶劑和去離子水對其進行低擾度清洗以清除表面剩余雜質，進而在45℃～65℃條件下烘干便最終制得具有仿蝶翅溝槽微結構的薄膜型光柵器件。

2.根據權利要求1所述的利用整片蝴蝶翅膀制作大面積、高精度薄膜型光柵器件的方法，其特征在于：所述樣品轉軸與水平面的初始夾角為5°～10°。

3.根據權利要求1所述的利用整片蝴蝶翅膀制作大面積、高精度薄膜型光柵器件的方法，其特征在于：所述細晶粒金屬為鎳、鋁、銅、鉻。

4.根據權利要求1所述的利用整片蝴蝶翅膀制作大面積、高精度薄膜型光柵器件的方法，其特征在于：所述復型高聚物是聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇。

5.根據權利要求1所述的利用整片蝴蝶翅膀制作大面積、高精度薄膜型光柵器件的方法，其特征在于：所述非觸碰式方法是高溫燒蝕法、化學腐蝕法。