利用飞秒激光湿法刻蚀制备准周期微透镜阵列的方法技术

利用飞秒激光湿法刻蚀技术制备大规模准周期微透镜阵列的方法，根据所需要加工的准周期微透镜个体平均尺寸，控制精密加工平台移动靶材的速率，飞秒激光每隔固定时间在靶材表面作用1个脉冲，在靶材上以飞秒激光脉冲作用焦点为中心产生一个光破坏区；利用体积浓度为1％至10％的氢氟酸溶液对飞秒激光加工后的靶材进行化学腐蚀，并且用超声波水浴加热辅助，将腐蚀之后的靶材在去离子水中彻底清洗干净，即为一块大规模准周期微透镜阵列的模板成品；本发明专利技术具有高效率、低成本、微透镜个体形貌尺寸可控等优点，并且能够有效避免匀光过程中产生的激光聚焦空气击穿效应、周期光场耦合叠加效应等负面影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞秒激光微纳加工光学器件领域，特别涉及，在硬质材料表面高效进行大规模准周期微透镜阵列的制备，其制备结果可作为一种高损伤阈值的匀光器件。
技术介绍
在高精度激光微纳加工及成像、光信息处理、激光驱动惯性约束核聚变及激光的医学临床应用等诸多领域里，对辐照光斑光强的均匀性都有着较高的要求。而通常激光器产生的激光束的空间强度分布都呈高斯型，因此，通过高斯光束来获得均匀光斑一直以来都是国内外研究的热点。目前普遍采用的是衍射光学元件，这种元件具有衍射效率高、光斑轮廓可调等特点，但存在设计复杂、加工困难、激光损伤阈值较低等不足。在之前的专利中，曾经提出利用飞秒激光湿法刻蚀的方法制作矩形或六边形均匀排布的大规模微透镜阵列作为一种匀光器件，但光源通过均匀排布的大规模微透镜阵列后会产生明显的的周期光场耦合叠加效应，影响匀光质量。且均匀排布的微透镜阵列制作效率有限，要制作一块阵列尺寸为厘米级的阵列需要几个甚至几十个小时的时间。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供，利用飞秒激光独特的加工特性，结合传统化学刻蚀工艺，最终实现该匀光器件即大规模准周期微透镜阵列高效率、低本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用飞秒激光湿法刻蚀制备准周期微透镜阵列的方法，包括以下步骤：步骤一、选取作为飞秒激光作用靶材的硬质材料，依次放入丙酮、乙醇、去离子水三种溶液中彻底清洁，再将靶材固定于飞秒激光微纳精密加工系统上，选用脉冲重复频率为100Hz到100kHz、脉冲宽度为30到150fs、波长为325到1200nm的超短脉冲激光，经数值孔径值为0.3至0.9的物镜聚焦在硬质材料表面；步骤二、调整精密加工平台的移动速度即调整相邻两个脉冲之间的作用距离，根据所需要加工的准周期微透镜阵列平均尺寸，控制精密加工平台移动靶材的速率，即可在靶材上得到不同间距的点阵阵列；步骤三、利用体积浓度为1％至10％的氢氟酸溶液对飞秒激光加...

【技术特征摘要】
1.利用飞秒激光湿法刻蚀制备准周期微透镜阵列的方法，包括以下步骤步骤一、选取作为飞秒激光作用靶材的硬质材料，依次放入丙酮、乙醇、去离子水三种溶液中彻底清洁，再将靶材固定于飞秒激光微纳精密加工系统上，选用脉冲重复频率为 IOOHz到100kHz、脉冲宽度为30到150fs、波长为325到1200nm的超短脉冲激光，经数值孔径值为O. 3至O. 9的物镜聚焦在硬质材料表面；步骤二、调整精密加工平台的移动速度即调整相邻两个脉冲之间的作用距离，根据所需要加工的准周期微透镜阵列平均尺寸，控制精密加工平台移动靶材的速率，即可在靶材上得到不同间距的点阵阵列；步骤三、利用体积浓度为1%至10%的氢氟酸溶液对飞秒激光加工后的靶材进行化学腐蚀，腐蚀时间为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈烽，边浩，胡洋，杨青，杜广庆，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：