The invention provides a laser wet etching method for transparent dielectric materials with arbitrary curved surfaces. The specific steps are as follows: attaching a flexible mask to the back of the material to be etched, having an opening on the mask surface, filling the mask opening with the absorbent liquid as an absorbing film; making the laser incident from the front of the material, focusing on the interface between the material to be etched and the absorbing film. When the material to be etched reaches the required depth, stop laser irradiation and remove the mask. Laser is incident from the front of the material, passing through transparent materials and masks, absorbing only at the interface between the liquid film and the material on the back of the material, thus causing material removal. The surface etching morphology of the material to be etched in the invention is determined by the shape and size of the mask opening. The present invention is suitable for surface microstructural forming of transparent materials with flat or curved surfaces.
【技术实现步骤摘要】
一种适用于任意曲面透明介电材料的激光湿法蚀刻方法
本专利技术涉及激光湿法蚀刻技术,具体而言涉及一种适用于任意曲面透明介电材料的激光湿法蚀刻方法。
技术介绍
机械抛光是典型的光学材料表面低粗糙度、高精度加工的传统加工技术。由于该技术采用抛光工具与材料表面的接触式抛光,对于非球面曲面的抛光存在困难,并且随着待加工表面积增大加工精度随之下降。通过采用不同尺寸抛光头组合的方式,或者借助束能技术(例如离子束抛光),可以实现复杂曲面抛光。但是,小尺寸抛光工具在大面积待加工表面的应用会降低加工精度;另外,局部矫正抛光有可能改变材料表面局部的物理、化学性质。通常采用束能技术实现超光滑表面加工和高精度表面局部整形,例如等离子体抛光和离子束抛光。专利US5811021A提供了一种方法,通过采用小于待加工微结构特征尺寸的等离子体射流实现材料表面微结构成型。但是,该方法依赖于移动等离子源实现特定加工区域的定位。由于等离子源具有一定的重量,移动惯性将影响加工定位精度;另外,可用于等离子体加工的材料的表面结构尺寸,将受到等离子源几何尺寸的限制。专利WO2002062111A2提供了一种基于离化反应气体与材料表面化学反应的等离子体抛光方法,该方法极大程度地减少了表面缺陷的产生。但是,该方法涉及到的加工工艺复杂,操作难度较大。可以通过光刻和电子束蚀刻的方法,实现类似熔融石英等无机透明材料表面微结构成型。但是,这些方法需要首先制备高精度掩膜,再通过湿法或干法蚀刻等复杂的工艺手段实现材料表面掩膜形态的复刻。通过激光与等离子体相结合的方法,可以控制材料移除效率。通过激光烧蚀固体材料,同样可以实 ...
【技术保护点】
1.一种适用于任意曲面透明介电材料的激光湿法蚀刻方法,其特征在于,具体步骤为:步骤1、将柔性掩膜贴附于待刻蚀材料背面,所述掩膜表面设有开口,将对激光具有吸收性的液体充满掩膜开口作为吸收薄膜;步骤2、使激光从材料正面入射,聚焦于待刻蚀材料与吸收薄膜交界面;步骤3、当待刻蚀材料达到加工所需深度,停止激光照射,移除掩膜。
【技术特征摘要】
1.一种适用于任意曲面透明介电材料的激光湿法蚀刻方法,其特征在于,具体步骤为:步骤1、将柔性掩膜贴附于待刻蚀材料背面,所述掩膜表面设有开口,将对激光具有吸收性的液体充满掩膜开口作为吸收薄膜;步骤2、使激光从材料正面入射,聚焦于待刻蚀材料与吸收薄膜交界面;步骤3、当待刻蚀材料达到加工所需深度,停止激光照射,移除掩膜。2.根据权利要求1所述的适用于任意曲面透明介电材料...
【专利技术属性】
技术研发人员:马丁·伊尔哈特,韩冰,克劳斯·齐默,朱日宏,倪晓武,
申请(专利权)人:南京理工大学,德国莱布尼兹表面物理研究所,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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