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一种基于飞秒激光与干法刻蚀在硬脆材料上制备椭圆微凸透镜阵列的方法及其装置
发布时间: 2026-09-20
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
高端装备制造产业,智能制造装备产业
成果介绍
本发明提供了一种基于飞秒激光与干法刻蚀在硬脆材料上制备椭圆微凸透镜阵列的方法及其装置，包括如下步骤：基材表面加工通孔，在基材表面加工微纳复合结构，用于形成超亲水表面；在硬脆材料表面涂覆PDMS胶体，将涂覆PDMS胶体的硬脆材料放置在具有液体的容器底部；将超亲水表面与涂覆PDMS胶体的硬脆材料表面接触，并施加下压力，通过表面张力与下压力的作用，使基材的矩形通孔中的PDMS胶体形成椭圆微凸透镜结构；通过蒸发将PDMS剥离，得到残留PDMS的硬脆材料；对残留PDMS的硬脆材料进行等离子体干法刻蚀，得到硬脆材料上的椭圆微凸透镜阵列结构。本发明可高效、灵活的在硬脆材料上形成高质量椭圆微凸透镜阵列。
成果亮点
本成果创新性地提出了一种基于飞秒激光与干法刻蚀在硬脆材料上制备椭圆微凸透镜阵列的方法及装置，通过超亲水表面引导PDMS胶体成型与等离子体干法刻蚀转移，实现高质量椭圆微凸透镜阵列的高效灵活制备。核心技术在于：先利用飞秒激光在基材表面加工通孔和微纳复合结构形成超亲水表面；将涂覆PDMS胶体的硬脆材料置于液体容器底部，与超亲水表面接触并施加下压力，利用表面张力与下压力的协同作用，使矩形通孔中的PDMS胶体自组装形成椭圆微凸透镜结构；蒸发剥离PDMS后，通过等离子体干法刻蚀将PDMS形貌转移至硬脆材料表面，获得椭圆微凸透镜阵列。该方法将飞秒激光精密加工与干法刻蚀形貌转移巧妙结合，实现了椭圆微透镜的灵活可控制备。
团队介绍
申请人： 江苏大学 发明人： 刘洋 , 叶云霞 , 任旭东 , 任云鹏 , 戴子杰 , 张晶晶 , 陶宇峰 本团队长期专注于硬脆材料微纳制造与飞秒激光复合加工技术研究，核心领域为基于飞秒激光与干法刻蚀在硬脆材料上制备椭圆微凸透镜阵列的方法开发、装置设计及工艺调控。团队负责人主持并完成多项国家级、省部级重点科研项目及教学改革项目，在激光微纳加工与半导体刻蚀工艺交叉领域积淀深厚。团队成员以第一或通讯作者发表多篇高水平学术论文，系统揭示了飞秒激光改性、刻蚀选择性去除与椭圆微透镜面形精度之间的协同调控机制。同时，参与编写相关学术专著，并获授权多项国家发明专利，形成了从方法创新、装置开发到硬脆材料微光学元件制造应用的全链条创新体系。
成果资料
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