一种抗反射微纳结构的加工系统及加工方法技术方案

本发明专利技术涉及微孔激光加工工艺，具体涉及一种抗反射微纳结构的加工系统及加工方法，用于解决飞秒激光的焦深沿光轴拉长后所产生的高级衍射旁瓣会导致微孔边缘出现环状结构，影响抗反射性能，以及贝塞尔光能量过低、飞秒激光与材料相互作用导致微孔深度小于理论焦深的不足之处。该抗反射微纳结构的加工系统包括激光器、偏振态调制装置、缩束单元、二维快速反射镜和超表面结构；本发明专利技术通过超表面结构使不同偏振分量聚焦于光轴不同位置，可以在待加工工作面形成类长焦深的“光丝”。同时，本发明专利技术公开一种抗反射微纳结构的加工方法。一种抗反射微纳结构的加工方法。一种抗反射微纳结构的加工方法。

【技术实现步骤摘要】
一种抗反射微纳结构的加工系统及加工方法


[0001]本专利技术涉及微孔激光加工工艺，具体涉及一种抗反射微纳结构的加工系统及加工方法。

技术介绍

[0002]材料表面的抗反射性能在光子、光电子、隐身、传感等领域具有广泛的应用潜力。光线入射到两种介质的分界面上时，会发生折射与反射，在很多应用场景反射光会产生杂散光、透射光，导致目标物能量降低，这极大影响了系统性能。例如，在机载光学系统由于太阳光极为强烈，会使屏幕图像对比度下降严重影响机载光学系统的探测响应度，严重时甚至会形成“鬼影”，影响光电系统的探测精度；
[0003]装备在极端服役环境下光能的透过率是影响目标识别精度、探测增程能力的关键，目前传统手段是通过在光学元件表面镀抗反射增透介质薄膜来实现抗反增透特性，存在光谱窄、大角度入射不敏感等问题，更重要的是由于服役环境恶劣，膜层界面结合效应(膜层和衬底间的热胀系数差异、膜层和衬底的折射率匹配)引起膜层易脱落、服役寿命短，严重时会导致红外窗口增透失效，这成为限制我国重大军事装备的作战技能指标的关键因素之一。
[0004]抗反射增透微纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗反射微纳结构的加工系统，其特征在于：包括激光器(1)，以及沿激光器(1)出射光路依次设置的偏振态调制装置(2)、缩束单元(3)、二维快速反射镜(4)和超表面结构(5)，待加工工作面(01)位于超表面结构(5)的出射光路上；定义待加工工作面(01)所形成的微孔的中心线为Z轴，激光器(1)出射光的方向为X轴，Y轴方向符合右手空间直角坐标系；所述激光器(1)出射光为线偏振光；所述偏振态调制装置(2)用于调制激光器(1)出射光的偏振态；所述缩束单元(3)用于缩小偏振态调制装置(2)出射光的光束直径；所述二维快速反射镜(4)分别绕X轴、Y轴运动，用于使缩束单元(3)出射光绕其光轴旋转且按照预设扫描轨迹、预设扫描速度进行扫描；所述超表面结构(5)用于使二维快速反射镜(4)出射光的不同偏振分量聚焦于光轴的不同位置，且对各偏振分量的焦深进行调节，超表面结构(5)出射光在待加工工作面(01)形成光丝，超表面结构(5)包括衬底(51)和周期性设置在衬底(51)上的多个纳米柱(52)。2.根据权利要求1所述的一种抗反射微纳结构的加工系统，其特征在于：所述偏振态调制装置(2)包括四分之一波片和电机，所述四分之一波片的快轴与线偏振光之间的夹角为θ，所述电机用于带动四分之一波片以在[0，π/2]范围内调节θ。3.一种抗反射微纳结构的加工方法，其特征在于，采用权利要求1所述的抗反射微纳结构的加工系统，包括如下步骤：步骤1、根据待加工微纳结构中微孔的尺寸、形貌以及激光高斯光斑的分布特性，确定光丝的直径、长度；步骤2、采用FDTD Solution软件，根据步骤1所确定的光丝的直径、长度，确定超表面结构(5)的结构参数，所述结构参数包括纳米柱(52)的形貌、长度、宽度、高度，以及超表面结构(5)直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，李珣，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：