[發(fā)明專利]一種利用低脈沖能量飛秒激光快速制備微凹透鏡陣列的方法

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• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109822222A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 駱芳芳;張譯丹;李可;蔡靖波;李晨曼
• 申請（專利權(quán)）人: 湖州師范學(xué)院
• 主分類號: B23K26/352
• 分類號: B23K26/352;B23K26/60
• 代理公司: 南京燦爛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32356
• 代理人: 朱妃;李志鴻

1.一種利用低脈沖能量飛秒激光快速制備微凹透鏡陣列的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：樣品清洗：將切割好的待加工基板依次置于丙酮、酒精、去離子水中超聲水浴清洗，并晾干；

S2：樣品金屬薄膜蒸鍍：將經(jīng)過S1步驟處理后的待加工基板置于蒸鍍爐內(nèi)，蒸鍍一薄層金屬薄膜；

S3：設(shè)計飛秒激光微透鏡陣列加工方案和加工參數(shù)：用飛秒激光振蕩器獲得高重復(fù)頻率、低脈沖能量的激光作為加工工具，結(jié)合三維電控移動平臺，設(shè)置加工參數(shù)；

S4：獲取二維周期陣列微凹透鏡：將待加工基板置于精密二維移動平臺，調(diào)節(jié)工作距離，用平臺和控制軟件控制加工基本的精確移動，按預(yù)先設(shè)定參數(shù)獲得二維周期陣列微凹透鏡；

S5：微凹透鏡陣列成型：激光加工完畢，從樣品臺上取下加工基板，即可獲得品質(zhì)良好的微凹透鏡陣列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用低脈沖能量飛秒激光快速制備微凹透鏡陣列的方法，其特征在于：所述S1步驟中，待加工基板首先根據(jù)制備需求對其進切割，將其切割至所需規(guī)格后，再對其進行超聲水浴清洗。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用低脈沖能量飛秒激光快速制備微凹透鏡陣列的方法，其特征在于：所述S1步驟中，在晾干過程中，首先使得干棉布對其表面的水進行擦拭，然后利用風(fēng)能加快其晾干效果。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用低脈沖能量飛秒激光快速制備微凹透鏡陣列的方法，其特征在于：所述S1步驟中，待加工基板的材質(zhì)包括玻璃、半導(dǎo)體材料或柔性材料中的任意一種，所述玻璃包括k9玻璃；所述半導(dǎo)體材料包括硅、鍺；所述柔性材料包括PMMA。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用低脈沖能量飛秒激光快速制備微凹透鏡陣列的方法，其特征在于：所述S2步驟中，金屬薄膜包括金膜、銀膜、鉻膜、銅膜、鋁膜等任意一種，且其厚度范圍：10～60nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用低脈沖能量飛秒激光快速制備微凹透鏡陣列的方法，其特征在于：所述S3步驟中，激光加工參數(shù)靈活可調(diào)，可調(diào)范圍包括但不限于以下參數(shù)，波長：475～2600nm，重復(fù)頻率：1～1000 MHz，脈沖寬度：35～1000fs，功率：1～20000mW。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用低脈沖能量飛秒激光快速制備微凹透鏡陣列的方法，其特征在于：所述S3步驟中，每一個凹透鏡單元用激光單次靜態(tài)輻照獲得，輻照時間由1～2000ms靈活可調(diào)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用低脈沖能量飛秒激光快速制備微凹透鏡陣列的方法，其特征在于：所述S3步驟中，激光會聚光學(xué)元件用物鏡或者凸透鏡，物鏡的放大倍數(shù)：5×，10×，20×，50×，100×，凸透鏡的工作距離：1～100mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用低脈沖能量飛秒激光快速制備微凹透鏡陣列的方法，其特征在于：所述S3步驟中，凹透鏡陣列的二維周期可調(diào)，可調(diào)范圍包括但不限于以下參數(shù)，1～5000μm。