一种采用超快激光在靶材表面制备纳米栅格的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:8674657 阅读:196 留言:0更新日期:2013-05-08 13:26
本发明专利技术涉及一种采用超快激光在靶材表面制备纳米栅格的方法,该方法包括将靶材固定在样品台上;半透半反镜a将入射超快激光分为光路a与光路b;光路a经半透半反镜b反射被分为光路a1与a2后,分别聚焦至靶材表面的A部分与B部分;光路b经半透半反镜b被分为光路b1与b2后,分别聚焦至靶材表面的A部分与B部分;两组同轴光路先后垂直聚焦在靶材表面,分别扫描出条纹方向互成一定角度的交叉式纳米栅格。实施上述方法的装置包括半透半反镜a、半波片、半透半反镜b、反射镜a、反射镜b、反射镜c、聚焦镜a与聚焦镜b。本发明专利技术利用相对偏振方向不同的两束同轴超快激光脉冲先后垂直聚焦于材料表面,以直接扫描方式快速制备出纳米栅格。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超快激光加工
,尤其是一种采用超快激光在靶材表面制备纳米栅格的方法及装置
技术介绍
物体表面的微纳米尺寸结构蕴含着大量的自然奥秘和原理,比如,蝴蝶翅膀表面具有纳米级的条纹状结构,这些结构对于各种波长光的吸收与折射具有选择性,所以在白天能展现出美丽斑斓的色彩;蜻蜓翅膀表面覆盖蜡质层与大量的纳米级乳突结构,致使液滴与翅膀表面形成复合接触,增强了翅膀表面的疏水性,确保了自清洁性,使其能够抵御雨、雾、露以及尘埃等不利因素的侵袭,翅膀不被污染物污染,保证了受力平衡和飞行安全;水黾腿表面定向排列着微米尺度的针状刚毛,每根刚毛上都明显有螺旋状纳米尺度沟槽,形成了独特的阶层结构。空气被有效地吸附在这些取向的微米刚毛和螺旋纳米沟槽的缝隙中,在表面形成一层稳定的气膜,有效阻碍了水滴的浸润,使其可以轻易地站在水面并在水面快速划行、跳跃,但腿不被润湿;等等。大自然生物表面上所蕴含的这些特殊的有规则的微纳米结构,使其具备超常的表面性能和应用价值,吸引着研究者对表面微纳米结构的制备技术的高度关注。通过微纳米尺寸的特征结构实现特殊表面功能的微小机械零部件的加工制造,对未来新兴产业中的诸多应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用超快激光在靶材表面制备纳米栅格的方法,其特征在于,包括以下步骤:100、将靶材(9)固定在样品台(10)上;101、半透半反镜a(1)将入射超快激光分为光路a与光路b;102、光路a依次经半波片(2)与半透半反镜b(3)被分为光路a1与a2,光路a1经聚焦镜a(7)聚焦至靶材(9)表面的A部分;光路a2依次经反射镜c(6)与聚焦镜b(8)聚焦至靶材(9)表面的B部分;103、光路b依次经过反射镜a(4)、反射镜b(5)与半透半反镜b(3)后被分为光路b1与光路b2,光路b1经聚焦镜a(7)聚焦至靶材(9)表面A部分;光路b2依次经反射镜c(6)与聚焦镜b(8)聚焦至靶材(9)B部分;1...

【技术特征摘要】
2012.09.27 CN 201220509716.01.一种采用超快激光在靶材表面制备纳米栅格的方法,其特征在于,包括以下步骤: 100、将靶材(9)固定在样品台(10)上; 101、半透半反镜a(I)将入射超快激光分为光路a与光路b ; 102、光路a依次经半波片(2)与半透半反镜b(3)被分为光路al与a2,光路al经聚焦镜a (7)聚焦至靶材(9)表面的A部分;光路a2依次经反射镜c (6)与聚焦镜b (8)聚焦至靶材(9)表面的B部分; 103、光路b依次经过反射镜a(4)、反射镜b (5)与半透半反镜b (3)后被分为光路bl与光路b2,光路bl经聚焦镜a (7)聚焦至靶材(9)表面A部分;光路b2依次经反射镜c (6)与聚焦镜b (8)聚焦至靶材(9) B部分; 104、光路al与光路bl、光路a2与光路b2形成两组同轴光路,并且先后垂直聚焦于靶材(9)表面,分别扫描出条纹方向互成一定角度的交叉式纳米栅格。2.根据权利要求1所述的采用超快激光在靶材表面制备纳米栅格的方法,其特征在于,在步骤100中,所述靶材(9)为任意金属材料、半导体材料、高分子聚合物材料。3.根据权利要求2所述的采用超快激光在靶材表面制备纳米栅格的方法,其特征在于,所述样品台(10)为二维运动台,所述样品台的运动速度和移动距离通过编制的计算机程序进行控制。4.根据权利要求1所述的采用超快激光 在靶材表面制备纳米栅格的方法,其特征在于,在步骤102中,半波片(2)改变了光路a与光路b的相对偏振方向,使两组同轴光路的相对偏振方向不同。5.根据权利要求4所述的采用超快激光在靶材表面制备纳米栅格的方法,其特征在于,光路al与光路bl、光路a2与光路b2之间相对偏振方向的角度能够调节为0°到90°,制备出纳米栅格的形状为不同角度及边长的棱形。6.根据权利要求5所述的采用超快激光在靶材表面制备纳米栅格的方法,其特征在于,在步骤104中,光路a相对于光路b的时间进行延迟控制,以调节两组同轴光路相继到达靶材...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋海英刘世炳刘嵩董详明
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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