[发明专利]利用飞秒激光湿法刻蚀制备准周期微透镜阵列的方法

摘要

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。

主权项

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工后的靶材进行化学腐蚀，腐蚀时间为5‑20分钟，并且用超声波水浴加热辅助，加热温度为30‑80摄氏度，加热时间为3‑15分钟；步骤四、将腐蚀之后的靶材在去离子水中彻底清洗干净，即为一块可作为高损伤阈值匀光器件的大规模准周期微透镜阵列模板成品。