[发明专利]一种防护装置、其制造方法及驱逐微生物的方法

说明书

本发明涉及一种防护装置、其制造方法及驱逐微生物的方法，所述防护装置用于盖设在光学窗口上，防护装置包括玻璃基材、第一功能层及第二功能层，其中，高透光的玻璃基材用于支撑第一功能层及第二功能层；第一功能层均匀涂覆在玻璃基材表面，第一功能层为高透光材料；第二功能层设置在第一功能层远离玻璃基材的表面，第二功能层或第一功能层用于接收来自光学窗口的激发信号，并在接收到激发信号后，第一功能层和/或第二功能层驱逐附着的微生物；本发明还提供了一种防护装置的制造方法及利用该防护装置的一种驱逐微生物的方法；本发明提供的技术方案能够实现对海洋中光学窗口表面的微生物的有效主动驱逐，并且提供了多种不同思路的防护机制。

技术领域

本发明属于光电器件领域，具体涉及一种用于海洋中光学窗口的防护装置、其制造方法及驱逐微生物的方法。

背景技术

在海洋相关的科研领域，附着在仪器表面上的海洋微生物一直是难解决的问题，海洋微生物附着在仪器表面会造成外壳的腐蚀与损坏，除此之外，对于海洋光学研究，海洋微生物附着于光学窗口时还会遮挡信号通道，造成光信号传输的严重衰减，甚至是隔断光信号，所以如何实现仪器表面尤其是光学窗口表面的微生物驱逐，得到了科研工作者的广泛关注。

针对上述存在的问题，目前并没有一种主动防护方式，通常是在仪器/船只表面刷涂隔离漆进行防护，但这种被动防护的方法不但时效有限，还需要长期维护，维护成本高。

发明内容

本发明的目的是至少提供一种新颖的防护装置，以及其制造方法和驱逐微生物的方法，用于驱逐海水中的光学窗口表面的微生物。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一方面，本发明提供了一种防护装置，用于驱逐海水中的光学窗口表面的微生物，所述防护装置用于盖设在光学窗口上，所述防护装置包括玻璃基材、第一功能层及第二功能层，其中：

高透光的所述玻璃基材用于支撑所述第一功能层及所述第二功能层；

所述第一功能层均匀涂覆在所述玻璃基材表面，所述第一功能层为高透光材料；

所述第二功能层设置在所述第一功能层远离所述玻璃基材的表面，所述第二功能层或所述第一功能层用于接收来自所述光学窗口的激发信号，并在接收到所述激发信号后：

所述第一功能层或所述第二功能层驱逐附着的微生物；或，

所述第一功能层和所述第二功能层驱逐附着的微生物。

将该防护装置盖设在位于海水中的光学窗口的外表面，则本来附着在光学窗口外表面的微生物会附着在防护装置的外侧。由于第一功能层和玻璃基材都采用高透光的材料制成，保证了该防护装置本身不会影响光学窗口对应的光学器件所需的光信号的传输。当需要驱逐附着的微生物时，通过光学窗口向防护装置发出激发信号，防护装置收到相应的激发信号以后，所述第一功能层或/和所述第二功能层驱逐附着的微生物，实现对微生物的主动驱逐。

作为一种可选的方案，所述第一功能层为半导体二维材料，所述第二功能层为分布在所述半导体二维材料的表面的电极；所述激发信号为激发光；

所述半导体二维材料和所述电极接收到所述激发光后产生电流，进而驱逐附着的微生物。

该方案中，半导体二维材料的透光率好，当激发光照射在该半导体二维材料时，会产生“电子-空穴”对，在外界偏压作用下形成光电流；进一步地，在二维材料表面分布的电极又可以实现光泵局域激发脉冲电流，其与光电流叠加作用一起实现对附着的微生物的驱逐。

作为另一种可选的方案，所述第一功能层为压电材料，所述第二功能层为叉指电极，所述激发信号为电压信号，所述叉指电极接收到所述电压信号后，所述叉指电极将电压施加至所述压电材料；所述压电材料产生机械振动并释放声波，进而驱逐附着的微生物。