一种基于蛾眼结构的微透镜阵列的制备方法

本申请涉及微纳加工，特别涉及一种基于蛾眼结构的微透镜阵列的制备方法。

背景技术：

1、微透镜阵列是由数个微米级别的微透镜按照特定的排列方式形成的阵列，单个微透镜的形状多为圆形、矩形和六边形。现有的微透镜阵列大多由单一、按特定排列方式的数个微透镜构成，这种微透镜阵列的表面会存在反射现象，无法达到很高的透射率，并且，现有的微透镜阵列大多采用硬质材料进行制备，从而限制了微透镜阵列的应用场景。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本申请的目的在于提供一种基于蛾眼结构的微透镜阵列的制备方法，通过共面三光束激光干涉光路进行曝光得到的蛾眼结构能够提高微透镜阵列的透射率，同时，采用柔性材料聚二甲基硅氧烷进行结构制备，能够增加微透镜阵列的应用场景，为其在光学元器件方面提供更好的应用前景。

2、本申请提供了一种基于蛾眼结构的微透镜阵列的制备方法，所述方法包括：提供基片，共面三光束激光干涉光路以及聚二甲基硅氧烷；

3、在所述基片表面均匀涂覆一层厚度为1.4μm的光刻胶，形成第一胶层；

4、将所述第一胶层放置于100℃的热板上1min，得到固化的第一胶层；

5、利用所述共面三光束激光干涉光路，对所述固化的第一胶层进行曝光，得到双周期光栅结构；

6、将所述双周期光栅结构旋转特定角度，利用所述共面三光束激光干涉光路，对旋转后的所述双周期光栅结构进行曝光，得到蛾眼结构；

7、对所述蛾眼结构进行1min的显影，形成具有微透镜阵列图形的目标模板；

8、利用所述聚二甲基硅氧烷，对所述目标模板进行倒模，得到微透镜阵列。

9、进一步的，所述共面三光束激光干涉光路包括：激光器、分光元件、反光元件、透光元件、波片、偏振片及样品台；

10、所述激光器用于发射355nm的入射激光束；

11、所述分光元件用于将所述入射激光束分为三束相干激光束；

12、所述反光元件用于改变所述三束相干激光束的传播路径，以便将所述三束相干激光束聚焦于所述样品台；

13、所述透光元件用于扩大所述三束相干激光束的光斑直径；

14、所述波片与所述偏振片用于调节所述三束相干激光束的激光功率。

15、进一步的，所述三束相干激光束的振幅相同。

16、进一步的，所述利用所述共面三光束激光干涉光路，对所述固化的第一胶层进行曝光，包括：

17、将所述共面三光束激光干涉光路的入射激光束的激光功率设置为3.5mw，对所述固化的第一胶层进行0.8s的曝光。

18、进一步的，所述将所述双周期光栅结构旋转特定角度，包括：

19、将所述双周期光栅结构旋转60°或者90°。

20、进一步的，所述利用所述共面三光束激光干涉光路对旋转后的所述双周期光栅结构进行曝光，包括：

21、将所述共面三光束激光干涉光路入射激光束的激光功率设置为3.5mw，对旋转后的所述双周期光栅结构进行0.8s的曝光。

22、进一步的，所述利用所述聚二甲基硅氧烷，对所述目标模板进行倒模，包括：

23、将所述聚二甲基硅氧烷与固化剂以10:1的比例混合，得到聚二甲基硅氧烷混合物；

24、将所述聚二甲基硅氧烷混合物均匀涂覆在所述目标模板表面，形成第二胶层；

25、将所述第二胶层放置于85℃的热板上20min，得到固化的第二胶层；

26、在所述固化的第二胶层静置24h后，将所述固化的第二胶层从所述目标模板上剥离，得到所述微透镜阵列。

27、本申请提供的基于蛾眼结构的微透镜阵列的制备方法，通过提供基片，共面三光束激光干涉光路以及聚二甲基硅氧烷；在所述基片表面均匀涂覆一层厚度为1.4μm的光刻胶，形成第一胶层；将所述第一胶层放置于100℃的热板上1min，得到固化的第一胶层；利用所述共面三光束激光干涉光路，对所述固化的第一胶层进行曝光，得到双周期光栅结构；将所述双周期光栅结构旋转特定角度，利用所述共面三光束激光干涉光路，对旋转后的所述双周期光栅结构进行曝光，得到蛾眼结构；对所述蛾眼结构进行1min的显影，形成具有微透镜阵列图形的目标模板；利用所述聚二甲基硅氧烷，对所述目标模板进行倒模，得到微透镜阵列。与现有的微透镜阵列相比，本申请所提供的微透镜阵列具有较高的透射率和较广泛的应用场景。

28、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种基于蛾眼结构的微透镜阵列的制备方法，其特征在于，包括：提供基片，共面三光束激光干涉光路以及聚二甲基硅氧烷；

2.如权利要求1所述的微透镜阵列的制备方法，其特征在于，所述共面三光束激光干涉光路包括：激光器、分光元件、反光元件、透光元件、波片、偏振片及样品台；

3.如权利要求2所述的微透镜阵列的制备方法，其特征在于，所述三束相干激光束的振幅相同。

4.如权利要求1所述的微透镜阵列的制备方法，其特征在于，所述利用所述共面三光束激光干涉光路，对所述固化的第一胶层进行曝光，包括：

5.如权利要求1所述的微透镜阵列的制备方法，其特征在于，所述将所述双周期光栅结构旋转特定角度，包括：

6.如权利要求1所述的微透镜阵列的制备方法，其特征在于，所述利用所述共面三光束激光干涉光路对旋转后的所述双周期光栅结构进行曝光，包括：

7.如权利要求1所述的微透镜阵列的制备方法，其特征在于，所述利用所述聚二甲基硅氧烷，对所述目标模板进行倒模，包括：

技术总结本申请提供了一种基于蛾眼结构的微透镜阵列的制备方法，所述方法通过提供基片，共面三光束激光干涉光路以及聚二甲基硅氧烷；在所述基片表面均匀涂覆一层厚度为1.4μm的光刻胶，形成第一胶层；将所述第一胶层放置于100℃的热板上1min，得到固化的第一胶层；利用所述共面三光束激光干涉光路，对所述固化的第一胶层进行曝光，得到双周期光栅结构；将所述双周期光栅结构旋转特定角度，利用所述共面三光束激光干涉光路，对旋转后的所述双周期光栅结构进行曝光，得到蛾眼结构；对所述蛾眼结构进行1min的显影，形成具有微透镜阵列图形的目标模板；利用所述聚二甲基硅氧烷，对所述目标模板进行倒模，得到微透镜阵列。根据所述方法能够提高微透镜阵列的透射率。技术研发人员：董莉彤,李翔宇,刘梦楠,王悦,胡婧,高明燕,宋正勋,王作斌受保护的技术使用者：长春理工大学中山研究院技术研发日：技术公布日：2024/8/1