一种三维超颖材料光学器件的制备方法技术

本发明专利技术涉及光学器件和三维制造领域，具体涉及一种三维超颖材料光学器件的制备方法，具体制备方法为：首先，通过双光子激光直写技术在水凝胶骨架中构建荧光蛋白3D微结构，随后利用化学改性获得富含阳离子基团的结构，之后经聚合光学纳米材料、缩水处理后即得高度聚合的超颖光学阵列结构。本发明专利技术通过对设计的三维结构区域进行高度的阳离子化，使该区域能高效聚集具有阴离子表面的纳米材料，且不局限于某种特定光电纳米材料，构建的效率高，方法简单。另外，本发明专利技术工艺形成效率高、加工精细度高，在复杂光电器件、纳米元件、传感器等领域具有极大的潜力。的潜力。的潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种三维超颖材料光学器件的制备方法


[0001]本专利技术涉及光学器件制造和三维制造领域，更具体而言，涉及一种三维超颖材料光学器件的制备方法。

技术介绍

[0002]超颖表面纳米光学器件，具有微型、宽带、多功能以及高效率的优点，非常适合主动可调功能器件的微型化发展，有着巨大的应用前景。光学器件一般通过指定方式调控光的振幅、相位以及偏振，从而得以实现对光束传播方向与波前的操纵，并在显示、传感与通信等应用中赋予所需的信息，例如透镜作为光学系统中的重要元件，具有成像、照明、聚焦等功能。传统的光学器件体积较大，难以构建集成化、微型化的结构；而通过衍射光学元件和梯度折射率结构的设计，可以为纳米光学器件设计带来新的思路。其中超颖结构表面设计灵活、功能强大，有望在诸多应用中取代传统光学器件。
[0003]超颖材料，是一类通过人为设计构建的具有特殊性质的材料，通常超颖材料具有例如改变光、电磁波改变通常性质的效果，且这些效果在传统材料上无法实现。超颖材料在成分上并无特别，它们的奇特性质源于其精密的微纳几何结构，通过微结构，大小尺度小于它作用的波长，从而影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维超颖材料光学器件的制备方法，其特征在于，制备过程如下：首先，通过双光子激光直写技术在水凝胶骨架中构建荧光蛋白3D微结构，随后利用化学改性获得富含阳离子基团的结构，之后经聚合光学纳米材料、缩水处理后即得高度聚合的超颖光学阵列结构。2.根据权利要求1所述的一种三维超颖材料光学器件的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：(1)制备水凝胶基底材料：将水凝胶前体溶液与0.01～1％(w/w)的N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、0.1～0.5％(w/w)的过硫酸铵及0.1～0.5％(v/v)的四甲基乙二胺进行混合，先置于37℃下成胶，后置于纯水中膨胀成数倍体积，即得膨胀后的水凝胶；(2)将步骤(1)中膨胀后的水凝胶置于浓度为100-500mmol/L的Fluorescein-NH2荧光团溶液中1小时，使染料完全渗透进水凝胶内部；(3)通过MATLAB绘图软件绘制3D微图案阵列的模型文件，导入成像软件中；(4)3D双光子激光打印：将步骤(2)处理后的水凝胶置于飞秒激光双光子加工平台上，使用软件控制平台移动，利用双光子激光直写技术并基于步骤(3)中设计好的3D微图案阵列，将Fluorescein-NH2荧光团打印在水凝胶骨架上；(5)将步骤(4)处理后的水凝胶取出，用纯水多次冲洗以去除残留的荧光溶液，然后加入100～500mmol/L的O,O
′-
双[2-(N-琥珀酰亚胺-琥珀酰氨基)乙基]聚乙二醇，孵育1小时，然后用纯水多次冲洗以去除残留溶液；(6)将步骤(5)处理后的水凝胶浸入100～500mmol/L的PAMAM树枝状聚合物溶液中，孵育3小时后，用碱性溶液或去污剂多次冲洗除去残留成分，获得富含阳离子基团的三维结构；(7)将步骤(6)处理后的水凝胶置于光学纳米材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴苏州，
申请(专利权)人：深圳市晶莱新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：