飞秒激光加工的双重二氧化钛纳米光栅防伪结构及其应用制造技术

本申请属于光学防伪领域和飞秒激光加工技术领域，具体而言，涉及一种飞秒激光加工的双重二氧化钛纳米光栅防伪结构及其应用。本申请利用飞秒激光作用下金属钛的局部氧化得到二氧化钛纳米凸起，利用凸起对后续飞秒激光脉冲光场的重整作用，实现飞秒激光纳米级直写。依赖二氧化钛结构对后续光场的局域化效应，设定纳米级扫描间隙，即可突破光的衍射极限的纳米光栅加工。利用二氧化钛结构对后续光场的局域化效应，调节激光偏振方向和扫描方向旋转90度，在已经加工好的光栅结构上叠加新的光栅结构。利用双重光栅结构对光散射的角度各向异性，在暗场光学显微镜下，用不同方向的光照射所加工防伪结构表面，实现防伪效果。实现防伪效果。实现防伪效果。

【技术实现步骤摘要】
飞秒激光加工的双重二氧化钛纳米光栅防伪结构及其应用


[0001]本申请属于光学防伪领域和飞秒激光加工
，具体而言，涉及一种飞秒激光加工的双重二氧化钛纳米光栅防伪结构及其应用。

技术介绍

[0002]随着社会经济的高速发展，假冒、伪造日益猖獗，防伪技术的应用成为了打击假冒伪造的关键。由大量平行等宽、等距狭缝(刻线)组成的光栅结构在不同的观察角度下会呈现出不同的颜色，易于被公众识别，且无法利用照相机、扫描仪、打印机等电子设备模仿或复制，因此光栅结构具有防伪功能，光栅防伪技术已被广泛用于钞票等有价证券和各类高价值商品的公众防伪。
[0003]上述光栅防伪结构的加工通常包括模板制作和纳米压印两步。光栅图案采用干涉光刻、离子/电子束光刻、数控加工(CNC)等方法被加工到模板上，进一步通过纳米压印将母版上的结构复制到待加工材料上，从而实现防伪结构的大规模制造，但上述加工方法的灵活性和材料适用性有限，不适合于少量定制化的防伪结构加工。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，针对已有技术中，随着光栅防伪技术的广泛使用和仿造技术的提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞秒激光加工的双重二氧化钛纳米光栅防伪结构，其特征在于，包括：基材；第一重二氧化钛纳米光栅防伪结构，通过将线偏振飞秒激光聚焦到所述基材表面进行扫描加工而形成；第二重二氧化钛纳米光栅防伪结构，通过将线偏振飞秒激光聚焦到所述基材或所述第一重二氧化钛纳米光栅防伪结构表面进行扫描加工而形成。2.根据权利要求1所述的双重二氧化钛纳米光栅防伪结构，其特征在于，所述基材为金属钛板。3.根据权利要求1所述的双重二氧化钛纳米光栅防伪结构，其特征在于，所述第一重二氧化钛纳米光栅防伪结构和第二重二氧化钛纳米光栅防伪结构分别为任意图案，图案尺寸为L
×
H，其中50μm≤L≤1000μm，50μm≤H≤1000μm。4.根据权利要求3所述的双重二氧化钛纳米光栅防伪结构，其特征在于，所述图案由二氧化钛纳米光栅组成，光栅周期Λ为400nm～800nm，组成光栅的线为凸起的二氧化钛纳米结构，第一重二氧化钛纳米光栅与第二重二氧化钛纳米光栅相互垂直。5.根据权利要求3或4所述的双重二氧化钛纳米光栅防伪结构，其特征在于，所述凸起的二氧化钛纳米结构的宽度l为300～350nm，高度h为100～200nm。6.一种根据权利要求1的双重二氧化钛纳米光栅防伪结构的加工方法，其特征在于，包括：将线偏振飞秒激光通过聚焦镜聚焦到所述基材表面；按照第一重二氧化钛纳米光栅防伪结构，控制激光聚焦光斑在所述基材表面进行扫描加工，扫描方向与激光偏振方向平行，扫描间隙Δ与纳米光栅周期Λ相同，扫描速度为0.1mm/s～10mm/s，得到第一重二氧化钛纳米光栅防伪结构；调节激光偏振方向和扫描方向旋转90度，在同一加工区域控制激光聚焦光斑按照第二重二氧化钛纳米光栅防伪结构进行扫描加工，扫描间隙Δ与纳米光栅周期Λ相同，扫描速度为0.1mm/s～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜澜，闫剑锋，乔明，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：