[发明专利]一种复眼结构微透镜阵列的微纳制备方法

摘要

一种复眼结构微透镜阵列的微纳制备方法，将用于制备微透镜阵列模板的硬质材料固定在三维精密位移台上，使超短脉冲激光作用于材料表面，烧蚀出所需的弹坑阵列；将烧蚀出弹坑阵列的硬质材料置于氢氟酸稀释液中进行腐蚀，采用平面浇铸工艺将PMMA氯仿溶液均匀涂覆在模板表面，自然干燥固化；将小球加热，用球冠对PMMA薄膜的背面进行均匀挤压，直到薄膜包覆住半球，形成半球壳状结构，即可得到复眼结构微透镜阵列；本发明实现了复眼结构微透镜阵列的高重复性、低成本批量生产，同时相关参数灵活可调。

主权项

一种复眼结构微透镜阵列的微纳制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、选取用于制备微透镜阵列模板的硬质材料；步骤二、将用于制备微透镜阵列模板的硬质材料固定在三维精密位移台上，选用脉冲宽度为20~200fs、波长为325~1200nm的超短脉冲激光，经数值孔径值为0.3~0.9的物镜聚焦在硬质材料表面；步骤三、超短脉冲激光单脉冲能量10nJ~5mJ,重复频率10Hz~100KHz，使超短脉冲激光作用于材料表面，配合三维精密位移台的移动，烧蚀出所需的弹坑阵列；步骤四、将烧蚀出弹坑阵列的硬质材料置于体积浓度为3%~15%的氢氟酸稀释液中进行腐蚀，腐蚀时间为30min~150min，制备微透镜阵列模板；辅以23℃条件下的水浴加热，并依次经过丙酮、无水乙醇和去离子水清洗，清洗时间各为3min~5min，并干燥；步骤五、采用平面浇铸工艺将0.08g/ml~0.20g/ml的聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的氯仿溶液均匀涂覆在模板表面，自然干燥固化，形成透明的PMMA薄膜并脱模，薄膜厚度控制在120um~200um之间；步骤六、将一个直径1mm~20mm，表面光滑的小球加热到80℃~160℃，用球冠对PMMA薄膜的背面进行均匀挤压，直到薄膜包覆住半球，形成半球壳状结构，自然冷却到室温分离小球，即可得到复眼结构微透镜阵列。