一种内埋式金属网栅光学窗口及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种内埋式金属网栅光学窗口及其制作方法，内埋式金属网栅光学窗口包括基底、金属网栅层、填充材料层及保护层，金属网栅层紧密接合于基底上表面，填充材料层填充于金属网栅层的间隙之间，并覆盖金属网栅层上表面将金属网栅层内埋于其中，保护层紧密接合于填充材料层上表面。本发明专利技术通过在基底上镀制金属网栅，并利用材料生长方式在网栅面生长或填充材料，实现金属网栅的内埋，可保证基底材料物理特性的完整性及面型特性的符合性，且能够精准控制金属网栅的形状及屏蔽效能，同时，金属网栅牢固度大大加强，不易剐蹭脱落，使用寿命长。通过本发明专利技术的方法制作的内埋式金属网栅光学窗口具有强屏蔽且紫外光、可见光以及红外光高透过的特点。高透过的特点。高透过的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种内埋式金属网栅光学窗口及其制作方法


[0001]本专利技术涉及光学窗口
，特别是一种内埋式金属网栅光学窗口及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着电视、广播、微波技术以及无线通讯技术的发展，电磁污染不仅对精密电子仪器设备造成干扰，还对人体健康产生不可忽略的负面影响。这种看不见，摸不着的电磁污染已经成为继大气污染、水污染、固体废弃物染污以及噪声污染之后的第五大污染。金属技术(吸收以及反射)是解决电磁污染的主要措施，近年来，电磁干扰屏蔽技术受到了人们的广泛关注。现代社会中，金属体在军事、民用以及医疗等方面应用广泛，包括高端医疗设备观察窗、精密通讯设备屏蔽元件、超精细监控设备观察窗口、飞行器以及航空武器光学窗、先进光学仪器窗口等。这些精密仪器以及设备对于外界电磁干扰都异常敏感，这就要求金属体在保持可见光以及红外光高度透过的情况下，需要具备优异的金属性能。
[0003]使用传统方法制作的金属网栅光学窗口的金属网栅层是镀制在基板表面的，网栅高于基底材料，表现为凸起的状态，在使用过程中，容易被剐蹭脱落，使用寿命短。公开号为CN109769387A的专利技术专利公开了一种利用飞秒激光刻蚀的多层金属网栅电磁屏蔽光窗及其制作方法，其在基底材料上通过飞秒激光刻蚀的方式加工内埋金属网栅，网栅牢固度提升，结构示意图如附图1、2所示；但通过激光方式进行刻蚀时在材料边缘位置会形成小的锯齿形破边，因此，飞秒激光刻蚀出的沟槽并不是理论上的长方体，而是带有锯齿的沟槽，如附图3所示，在一定程度上破坏了材料物理特性的完整性及稳定性，以及基底材料的面型，降低了基底的机械强度，增加了基底尖齿位置出现延伸线性裂纹的风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种内埋式金属网栅光学窗口及其制作方法，可保证基底材料物理特性的完整性及面型特性的符合性，能够精准控制金属网栅的形状及屏蔽效能，且金属网栅牢固度大大加强，不易剐蹭脱落，使用寿命长。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种内埋式金属网栅光学窗口，包括有基底、金属网栅层、填充材料层及保护层，金属网栅层紧密接合于基底上表面，填充材料层填充于金属网栅层的间隙之间，并覆盖金属网栅层上表面将金属网栅层内埋于其中，保护层紧密接合于填充材料层上表面。
[0007]进一步地，所述金属网栅层的形状为周期性排列的方格阵列、圆环阵列、蜂窝阵列及不规则网状纹中的一种或多种。
[0008]进一步地，所述金属网栅层包括周期性排列的多个网栅单元，且各个网栅单元之间相互连接不断开。
[0009]进一步地，所述金属网栅层的网栅单元的排列周期为100～1000微米，线宽为1～10微米，线宽与排列周期的比值小于0.1。
[0010]进一步地，所述填充材料层采用可见光材料或红外材料。
[0011]一种上述的内埋式金属网栅光学窗口的制作方法，包括以下步骤：
[0012]①
在基底表面涂覆光刻胶；
[0013]②
采用掩膜、激光直写或离子束刻蚀工艺在基底上刻蚀出网栅图形；
[0014]③
采用镀膜方式在基底上镀制金属网栅层，厚度为100纳米～10微米；
[0015]④
去除光刻胶；
[0016]⑤
通过材料生长方式在金属网栅层的间隙中生长或填充填充材料，生长或填充的填充材料覆盖金属网栅层上表面，形成所述填充材料层，将金属网栅层内埋于其中；
[0017]⑥
在填充材料层上表面镀制保护层。
[0018]进一步地，所述步骤
①
中，在基底表面涂覆光刻胶前，使用超声波清洗机清洗基底。
[0019]进一步地，所述步骤
③
中，镀膜方式采用蒸发镀膜或溅射镀膜。
[0020]进一步地，所述步骤
④
中，将镀有金属网栅层的基底置于丙酮清洗液中洗去光刻胶，去除光刻胶后，使用超声波清洗机清洗基底及金属网栅层表面。
[0021]进一步地，所述步骤
⑤
中，采用沉积或溅射方式生长所述填充材料层。
[0022]由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]本专利技术通过在基底上镀制金属网栅，并利用材料生长方式在网栅面生长或填充材料，实现金属网栅的内埋，可保证基底材料物理特性的完整性及面型特性的符合性，且能够精准控制金属网栅的形状及屏蔽效能，同时，金属网栅内埋在填充材料层中，牢固度大大加强，不易剐蹭脱落，使用寿命长；另外，通过在填充材料层表面镀制保护层，可进一步提高金属网栅光学窗口的强度。通过本专利技术的方法制作的内埋式金属网栅光学窗口具有强屏蔽且紫外光、可见光以及红外光高透过的特点。
附图说明
[0024]图1是现有技术的内埋式金属网栅光学窗口的立体结构示意图；
[0025]图2是现有技术的内埋式金属网栅光学窗口的基底结构立体图，图中示出了基底上刻蚀的沟槽结构；
[0026]图3是现有技术中利用飞秒激光在基底上刻蚀出的沟槽结构示意图；
[0027]图4是本专利技术实施例1的内埋式金属网栅光学窗口的剖视结构图；
[0028]图5是制作本专利技术实施例1的内埋式金属网栅光学窗口的流程示意图；
[0029]图6是本专利技术实施例2的金属网栅层在基底上的分布结构示意图；
[0030]图7是本专利技术实施例3的金属网栅层在基底上的分布结构示意图；
[0031]图8是本专利技术实施例4的金属网栅层在基底上的分布结构示意图。
[0032]图中：1.基底，2.金属网栅层，3.填充材料层，4.保护层。
具体实施方式
[0033]以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。
[0034]实施例1
[0035]参照图4，本专利技术的一种内埋式金属网栅光学窗口，包括有基底1、金属网栅层2、填
充材料层3及保护层4，金属网栅层2紧密接合于基底1上表面，填充材料层3填充于金属网栅层2的间隙之间，并覆盖金属网栅层2上表面将金属网栅层2内埋于其中，保护层4紧密接合于填充材料层3上表面。所述基底1上表面为平面。
[0036]所述金属网栅层2为由形状为方形的多个网栅单元按周期性排列形成的方格阵列，各个网栅单元之间相互连接不断开。金属网栅层2的网栅单元的排列周期为200微米，线宽为8微米，线宽与排列周期的比值小于0.1。
[0037]所述基底1采用HK9L、石英、微晶、ZNS、ZNSE、Si、Ge、蓝宝石、氟化镁材料中的一种；所述金属网栅层2包括导电屏蔽网栅层和导磁屏蔽网栅层，导电屏蔽网栅层、导磁屏蔽网栅层采用Au、Ag、Cu材料中的一种；所述填充材料层3采用可见光材料；所述保护层4采用HK9L、石英、微晶、ZNS、ZNSE、Si、Ge、蓝宝石、氧化物、氟化物材料中的一种。
[0038]参照图5，一种上述的内埋式金属网栅光学窗口的制作方法，包括以下步骤：
[0039本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内埋式金属网栅光学窗口，其特征在于：包括有基底、金属网栅层、填充材料层及保护层，金属网栅层紧密接合于基底上表面，填充材料层填充于金属网栅层的间隙之间，并覆盖金属网栅层上表面将金属网栅层内埋于其中，保护层紧密接合于填充材料层上表面。2.如权利要求1所述的一种内埋式金属网栅光学窗口，其特征在于：所述金属网栅层的形状为周期性排列的方格阵列、圆环阵列、蜂窝阵列及不规则网状纹中的一种或多种。3.如权利要求1所述的一种内埋式金属网栅光学窗口，其特征在于：所述金属网栅层包括周期性排列的多个网栅单元，且各个网栅单元之间相互连接不断开。4.如权利要求3所述的一种内埋式金属网栅光学窗口，其特征在于：所述金属网栅层的网栅单元的排列周期为100～1000微米，线宽为1～10微米，线宽与排列周期的比值小于0.1。5.如权利要求1所述的一种内埋式金属网栅光学窗口，其特征在于：所述填充材料层采用可见光材料或红外材料。6.一种如权利要求1至5任一所述的内埋式金属网栅光学窗口的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
①
在基底表面涂覆光刻胶；
②
采用掩膜、激光直写或离子束刻蚀工艺在基底上刻蚀出网栅图形；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建坤，李双双，
申请(专利权)人：昆明凯航光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：