[發明專利]一種曲面光柵的加工裝置及加工方法

在審

• 申請號: 201811517490.7
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109709636A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 林慧;陳垚鑫;賴厚湖;馬翠;余明;陳世祈
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G03F7/00
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

1.一種曲面光柵加工裝置，包括壓印腔體、控制氣路和紫外光源，其特征在于，所述壓印腔體中部設置有PDMS軟模板，PDMS軟模板將壓印腔體分隔為上下兩個隔腔，控制氣路分別與上下兩個隔腔相連并精確控制兩個隔腔內的氣壓，下隔腔的底部中央設置有基底夾具，用于加工曲面光柵的曲面基底設置在基底夾具上表面，基底夾具上表面的高度及其與水平面的傾斜角度可調。

2.如權利要求1所述的一種曲面光柵加工裝置，其特征在于，所述壓印腔體中部設置有PDMS軟模板安裝位，PDMS軟模板密封設置在PDMS軟模板安裝位上。

3.如權利要求1所述的一種曲面光柵加工裝置，其特征在于，所述控制氣路包括上下隔腔相通的氣管及設置在氣管上的真空泵、電磁閥和氣壓計，通過電磁閥和氣壓計精確控制上下兩個隔腔內的氣壓。

4.如權利要求1所述的一種曲面光柵加工裝置，其特征在于，所述紫外光源設置在上隔腔的上部中央，所述壓印腔體設置在紫外防護箱中。

5.一種利用權利要求1所述的裝置加工曲面光柵的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)PDMS軟模板制備；

2)PDMS軟模板安裝及預處理；

3)壓印；

4)脫模。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述PDMS軟模板制備包括如下步驟：

1a)將商用平面等間距光柵嵌入光柵夾具中作為復制模板；

1b)在該復制模板上多次旋涂固化PDMS預聚物和交聯劑的混合物，并在邊緣嵌入一個薄的圓鐵環，固化后得到PDMS軟模板。

7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，PDMS軟模板安裝及預處理是指將PDMS軟模板安裝在權利要求1所述的曲面光柵加工裝置中的壓印腔體中，同時對曲面基底進行紫外固化膠的旋涂和預固化，并且調整基底夾具的上表面的高度及其與水平面的傾斜夾角到設定值。

8.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述壓印包括如下步驟：

3a)對上下兩個隔腔抽真空處理；

3b)在上下兩個隔腔達到設定氣壓后，保持上隔腔氣壓不變，降低下隔腔氣壓，上下隔腔的壓差使得PDMS軟模板向下彎曲變形，進而與曲面基底接觸貼合，曲面基底表面的紫外固化膠在壓印力以及毛細力的作用下填充進PDMS軟模板的微納結構空隙中，同時打開紫外光源進行固化。

9.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述脫模是指當達到預設的壓印時間后，降低上腔體的氣壓直到PDMS軟模板回彈至其初始的位置，完成整個壓印過程。

10.如權利要求5所述的方法，其特征在于，在PDMS軟模板制備前還包括曲面光柵設計的步驟。