[發明專利]一種基于重力場加工閃耀光柵的方法

在審

• 申請號: 202110363795.2
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113031141A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 高國涵;杜俊峰;邊疆;雷柏平;李志煒;劉鑫;毛丹波;殷家家;汪利華;羅倩
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18
• 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

1.一種基于重力場加工閃耀光柵的方法，其特征在于，該方法可分解為定位側壁加工、膠液澆筑、傾斜紫外固化和鍍膜4大步驟，該方法利用的裝置包括平面基底(1)、定位側壁(2)、液態紫外膠(3-1)、固態紫外膠(3-2)、紫外光源(4)、反射膜層(5)；該方法過程為：所述的平面基底(1)作為基底支撐定位側壁(2)并盛裝液態紫外膠(3-1)，在平面基底(1)表面通過光刻、刻蝕、切削和/或打印方式精密加工定位側壁(2)，將平面基底(1)傾斜特定角度并利用紫外光源(4)對液態紫外膠(3-1)進行固化使其成為固態紫外膠(3-2)，最后在固態紫外膠(3-2)表面鍍制反射膜層。

2.根據權利要求1所述的一種基于重力場加工閃耀光柵的方法，其特征在于，所述的平面基底(1)平面度優于10μm，材料選擇包括玻璃、石英、鋁合金、不銹鋼，所述的平面基底(1)的表面要求潔凈且具有較低的表面粗糙度RMS低于100nm。

3.根據權利要求1所述的一種基于重力場加工閃耀光柵的方法，其特征在于，所述的定位側壁(2)位于平面基底(1)的表面并平行于光柵方向，材料選擇可以是基底材料本身，也可以是聚合物包括SU-8光刻膠，定位側壁(2)具有亞微米級定位精度，通過光刻或機械切削方式加工，其周期與閃耀光柵的設計周期一致，高度與周期的比值由閃耀角決定，寬度在工藝允許范圍內盡量小，值得注意的是，在平面基底(1)表面垂直于光柵方向的兩邊也各有相同高度的側壁用于防止液態紫外膠(3-1)溢出。

4.根據權利要求1所述的一種基于重力場加工閃耀光柵的方法，其特征在于，所述的液態紫外膠(3-1)通過澆注方式盛裝在平面基底(1)和定位側壁(2)圍成的封閉區域內且液面與定位側壁(2)上表面齊平，材料選擇包括NOA61紫外膠，根據定位側壁(2)的表面特性合理選擇或改性液態紫外膠(3-1)使其浸潤角接近90°。

5.根據權利要求1所述的一種基于重力場加工閃耀光柵的方法，其特征在于，所述的液態紫外膠(3-1)在平面基底(1)傾斜后受重力作用將多余膠液順傾斜方向溢出，膠液表面始終維持水平，傾斜角度由閃耀角決定，合理選擇傾斜工裝夾具，隔絕振動源，保持膠液液面靜止，紫外光源(4)的波長與液態紫外膠(3-1)的吸收波長保持一致，典型吸收波長為365nm，光源照度均勻性優于90％，能量密度不低于10mW/cm²。

6.根據權利要求1所述的一種基于重力場加工閃耀光柵的方法，其特征在于，所述的固體紫外膠(3-2)由液態紫外膠(3-1)轉變而成，在紫外光照下分子鏈發生聚合交聯反應，逐漸由液態轉為固態，液態紫外膠(3-1)不含溶劑，轉化為固態紫外膠(3-2)后體積不發生變化，面形也不發生變化。

7.根據權利要求1所述的一種基于重力場加工閃耀光柵的方法，其特征在于，所述的反射膜層(5)通過真空物理沉積的方式在固態紫外膠(3-2)表面鍍制而成，材料包括金、銀、鋁、鉻、硅，反射膜層(5)的材料和厚度等參數由閃耀光柵設計參數決定。