[发明专利]基于飞秒激光诱导分割图案实现信息显示及加密的方法

说明书

一种基于飞秒激光诱导分割图案实现信息显示及加密的方法，先采用在玻璃基底上依次沉积了Ti和Au的金属膜作为加工对象；然后搭建光路，利用电脑调节飞秒激光器输出激光，激光波长为1030nm，脉宽为240fs，重复频率为1‑200kHz可调，最大单脉冲能量为200μJ；再将样品固定在剪式升降台加工工位上，调节激光能量、扫描速度和扫描间距，图案被100μm等距分割，并在分割的相邻区域分别制备方向互相垂直的激光诱导周期性表面结构LIPSSs；本发明采用飞秒激光诱导分割图案的相邻区域分别制备方向互相垂直的LIPSSs，扩大了信息显示的范围，并实现了信息的加密。

技术领域

本发明属于激光图案制造技术领域，特别涉及一种基于飞秒激光诱导分割图案实现信息显示及加密的方法。

背景技术

颜色是自然界物体的重要特征，近年来颜色在信息领域的应用引起了相当大的关注。物理色是通过物体的微观结构选择性反射和透射可见光，也被称为结构色。物理色不仅不会褪色，而且非常环保。

金属由于其耐久性、韧性和灵活性是制造结构色最广泛使用的材料之一，但是在金属块体上只能得到反射模式下的结构色，而在金属膜上可以得到反射模式和透射模式下的结构色。与其他金属着色技术如阳极氧化、电镀、冷热搪瓷涂覆、粉末涂覆相比，激光加工具有不受接触力、灵活性高等优点。此外，飞秒激光与材料之间的相互作用时间非常短，所以飞秒激光具有冷加工的优势。

激光诱导周期性表面结构(LIPSSs)是激光着色最常用的方法之一，LIPSSs可以看作是一种衍射光栅，它可以作为一种色散介质来产生不同的颜色。结构色的观测依赖于光源的入射角及波纹的方向角，但是当光源入射角一定时，得到的图案显示与波纹方向角有关，因此图案只能在一定范围内被观测到，图案显示范围小。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种基于飞秒激光诱导分割图案实现信息显示及加密的方法，扩大了彩色图案显示的范围，并实现了信息的加密。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于飞秒激光诱导分割图案实现信息显示及加密的方法，包括以下步骤：

1)采用在玻璃基底上依次沉积了100nm的Ti和20nm的Au的金属膜作为加工对象；

2)搭建光路，飞秒激光器1输出光依次经过半波片2、格兰泰勒棱镜3、扩束镜4和小孔光阑5，最后经过二轴扫描振镜系统6聚焦到剪式升降台7上，所述的飞秒激光器1和二轴扫描振镜系统6和电脑连接；

3)利用电脑调节飞秒激光器1输出激光，激光波长为1030nm，脉宽为240fs，重复频率为1-200kHz可调，最大单脉冲能量为200μJ；

4)将样品固定在剪式升降台7加工工位上，调节激光能量和扫描速度，获得激光诱导周期性表面结构的最优基本参数：激光能量400-500mW，扫描速度100-450mm/s，扫描间距5μm；图案被100μm等距分割，并在分割的相邻区域分别制备方向互相垂直的激光诱导周期性表面结构LIPSSs。

一束白光照射激光诱导周期性表面结构LIPSSs时扩大了信息的色彩显示范围，两束白光照射激光诱导周期性表面结构LIPSSs时实现了信息的加密。

本发明的有益效果为：