一种集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法技术

本申请提供的集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法，在基底表面制备超构透镜结构材料膜层，在所述基底的背面镀功能性膜系，在所述基底的正面涂覆光刻胶层，在所述光刻胶层上制备光刻胶掩膜及对准标记掩膜，将所述光刻胶掩膜转化为金属掩膜，在所述超构透镜结构材料膜层上制备超构透镜，在所述超构透镜的表面制备金属光阑，解决现有技术中存在的光阑与超构透镜、膜系与超构透镜之间的配合存在精度要求极高，且需要较大的空间设置光路等问题，将光阑、膜系与超构透镜集成为组合元件，从而降低超构透镜成像测试过程中的装调难度，并大大降低了整个光学系统的空间。低了整个光学系统的空间。低了整个光学系统的空间。

【技术实现步骤摘要】
一种集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法


[0001]本申请涉及微纳光学
，特别涉及一种集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法。

技术介绍

[0002]超构透镜作为一种前沿微纳光学器件，通过亚波长尺寸的纳米结构阵列调控光波，实现高分辨成像、亚波长聚焦的功能，具有体积薄、质量轻、尺寸小、集成度高的显著优势。
[0003]在超构透镜的成像性能测试中，因效率、视场、消除杂散光及功能方面的需求，往往需要在光学系统中加入光阑及膜系，目前的研究中超构透镜通常作为单独元件，与光源、成像目标、光阑与膜系等功能器件进行光学系统的装调。由于透镜本身的尺寸较小，通常在毫米至厘米级别，所以存在光阑与超构透镜、膜系与超构透镜之间的配合存在精度要求极高，且需要较大的空间设置光路等问题，一定程度上影响了超构透镜本身轻薄的优势。

技术实现思路

[0004]鉴于此，有必要针对现有技术中存在的缺陷，提供一种集成度高且轻薄的集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法。
[0005]为解决上述问题，本申请采用下述技术方案：
[0006]本申请提供了一种集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法，包括下述步骤：
[0007]在基底表面制备超构透镜结构材料膜层；
[0008]在所述基底的背面镀功能性膜系；
[0009]在所述基底的正面涂覆光刻胶层；
[0010]在所述光刻胶层上制备光刻胶掩膜及对准标记掩膜；
[0011]将所述光刻胶掩膜转化为金属掩膜；
[0012]在所述超构透镜结构材料膜层上制备超构透镜；
[0013]在所述超构透镜的表面制备金属光阑。
[0014]在其中一些实施例中，在基底表面制备超构透镜结构材料膜层的步骤中，具体为：采用镀膜工艺在基底表面制备超构透镜结构材料膜层，所述镀膜工艺包括真空蒸镀或磁控溅射或离子束镀或物理气相沉积或化学气相沉积或原子层沉积。
[0015]在其中一些实施例中，所述超构透镜结构材料膜层包括但不限于聚合物、TiO2、HfO2、ZrO2、GaN、Si2N3、Si、SiO2、GaAs、ZnS、AlN中的至少一种。
[0016]在其中一些实施例中，在所述基底的背面镀功能性膜系的步骤中，具体为：采用镀膜工艺在所述基底的背面镀功能性膜系，所述镀膜工艺包括真空蒸镀或磁控溅射或离子束镀或物理气相沉积或化学气相沉积或原子层沉积。
[0017]在其中一些实施例中，在所述基底的背面镀功能性膜系的步骤中，所述功能性膜系包括增透或增反或分束或分光或滤光或偏振。
[0018]在其中一些实施例中，所述涂覆方式包括喷涂或旋涂或刮涂。
[0019]在其中一些实施例中，在所述光刻胶层上制备光刻胶掩膜及对准标记掩膜的步骤中，具体为：采用光刻工艺制备超构透镜光刻胶掩膜及对准标记掩膜，所述光刻工艺包括电子束光刻或双光子光刻或步进光刻或紫外光刻。
[0020]在其中一些实施例中，在所述超构透镜结构材料膜层上制备超构透镜的步骤中，具体为：采用刻蚀工艺在所述超构透镜结构材料膜层上制备超构透镜结构，所述刻蚀工艺包括湿法刻蚀或反应离子刻蚀或电感耦合等离子体刻蚀或离子束刻蚀或激光刻蚀。
[0021]在其中一些实施例中，所述超构透镜的材料包括Cr或Al或Au或Ag。
[0022]在其中一些实施例中，在所述超构透镜结构材料膜层上制备超构透镜的步骤之后进行下一步之前，还包括下述步骤：采用双光子光刻工艺或电子束光刻双层胶工艺制备带有凹槽的隔离层。
[0023]在其中一些实施例中，所述电子束光刻双层胶工艺采用PMMA/LOR或ZEP/LOR型双层光刻胶。
[0024]在其中一些实施例中，所述金属光阑的厚度根据不同的金属材质及超构透镜使用波长范围决定，其中：最小金属光阑厚度即金属的趋肤深度可由如下公式表示：
[0025][0026]其中，δ为金属的趋肤深度，即电磁波穿入良导体中，当波的幅度下降为表面处振幅的1/e时，波在良导体中传播的距离；α为衰减系数，与电磁波的频率成正相关，可表示为f为电磁波的频率，μ为金属的磁导率，σ为金属的电导率。
[0027]本申请采用上述技术方案，其有益效果如下：
[0028]本申请提供的集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法，在基底表面制备超构透镜结构材料膜层，在所述基底的背面镀功能性膜系，在所述基底的正面涂覆光刻胶层，在所述光刻胶层上制备光刻胶掩膜及对准标记掩膜，将所述光刻胶掩膜转化为金属掩膜，在所述超构透镜结构材料膜层上制备超构透镜，在所述超构透镜的表面制备金属光阑，解决现有技术中存在的光阑与超构透镜、膜系与超构透镜之间的配合存在精度要求极高，且需要较大的空间设置光路等问题，将光阑、膜系与超构透镜集成为组合元件，从而降低超构透镜成像测试过程中的装调难度，并大大降低了整个光学系统的空间。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本申请提供的一种集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法的步骤流程图；
[0031]图2是本申请实施例1提供的一种集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法的工艺流程图；
[0032]图3是本申请实施例1提供的另一种集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法的工艺流程图；
[0033]图4是本申请实施例2提供的一种集成于超构透镜的光阑及膜系的制备工艺流程图。
[0034]图5为本申请实施例3提供的一种集成于超构透镜的光阑及膜系的制备工艺流程图。
具体实施方式
[0035]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0036]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0037]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0038]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。
[0039]请参阅图1，本实施例提供的一种集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：在基底表面制备超构透镜结构材料膜层；在所述基底的背面镀功能性膜系；在所述基底的正面涂覆光刻胶层；在所述光刻胶层上制备光刻胶掩膜及对准标记掩膜；将所述光刻胶掩膜转化为金属掩膜；在所述超构透镜结构材料膜层上制备超构透镜；在所述超构透镜的表面制备金属光阑。2.如权利要求1所述的集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法，其特征在于，在基底表面制备超构透镜结构材料膜层的步骤中，具体为：采用镀膜工艺在基底表面制备超构透镜结构材料膜层，所述镀膜工艺包括真空蒸镀或磁控溅射或离子束镀或物理气相沉积或化学气相沉积或原子层沉积。3.如权利要求2所述的集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法，其特征在于，所述超构透镜结构材料膜层包括但不限于聚合物、TiO2、HfO2、ZrO2、GaN、Si2N3、Si、SiO2、GaAs、ZnS、AlN中的至少一种。4.如权利要求1所述的集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法，其特征在于，在所述基底的背面镀功能性膜系的步骤中，具体为：采用镀膜工艺在所述基底的背面镀功能性膜系，所述镀膜工艺包括真空蒸镀或磁控溅射或离子束镀或物理气相沉积或化学气相沉积或原子层沉积。5.如权利要求4所述的集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法，其特征在于，所述功能性膜系包括增透或增反或分束或分光或滤光或偏振。6.如权利要求1所述的集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法，其特征在于，在所述基底的正面涂覆光刻胶层的步骤中，所述涂覆方式包括喷涂或旋涂或刮涂。7.如权利要求1所述的集成于超构透镜的光阑及膜系的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩业明，邓永波，林雨，王承邈，李博文，张健宇，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：