发明名称 一种高温云纹光栅的制作方法
摘要 一种高温云纹光栅的制作方法,属于光学器件制造、光测力学领域。将试件基底材料抛光、清洗、烘干后,在试件基体材料表面沉积一层在高温下抗氧化的金属膜;根据模板上云纹光栅尺寸的特点和光刻胶的型号调整温度、压力、时间等参数,将模板的表面图案转印到基底材料的光刻胶上;经过干法或湿法刻蚀,在基底材料上再镀一层在高温下抗氧化的金属膜,去除光刻胶后,可制成高温云纹光栅。所述的高温为为800~1000℃范围;所述的试件基底材料采用耐高温的金属合金或非金属材料。光栅制作的原理清晰,且操作方便、效率高、成本低,可批量生产。
申请公布号 CN101539642B 申请公布日期 2010.07.14
申请号 CN200910135728.4 申请日期 2009.04.27
申请人 清华大学 发明人 朱建国;谢惠民;唐敏锦
分类号 G02B5/18(2006.01)I 主分类号 G02B5/18(2006.01)I
代理机构 北京鸿元知识产权代理有限公司 11327 代理人 邸更岩
主权项 一种高温云纹光栅的制作方法,其特征在于该方法包括如下步骤:1)将试件基底材料抛光,清洗、烘干后,在试件基体材料表面沉积一层在高温下抗氧化的金属膜;2)将光刻胶旋涂在试件基底材料上,烘干定胶后,将正交云纹光栅模板覆盖在烘干定胶后基底材料上;通过温控设备升温,达到光刻胶的转变温度Tg以上后施加压力,压力的大小p和保持的时间t根据模板云纹光栅尺寸和光刻胶的型号确定,确定方法如下:先确定光刻胶的粘度: <mrow> <mi>log</mi> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>&eta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>T</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msub> <mi>&eta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>g</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>C</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>T</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>g</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msub> <mi>C</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>T</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>g</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>其中:C1、C2为常数,由光刻胶的型号唯一确定;η0为光刻胶的粘度,它是温度T的函数;再选择压力的大小p和保持的时间t: <mrow> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>&eta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>T</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>p</mi> </mrow> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msubsup> <mi>h</mi> <mi>f</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msubsup> <mi>h</mi> <mn>0</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>其中:L为云纹光栅的栅距,h0为光刻胶初始的厚度,hf为光刻胶最终的厚度;将温度降低至室温后卸压,将云纹光栅模板与试件基底材料分离;此时,云纹光栅模板表面的图案转印到了试件基底材料表面的光刻胶上;3)采用干法或者湿法对试件基底材料进行刻蚀;在试件基底材料表面再镀一层在高温下抗氧化的金属膜,方法与第一层金属膜相同;去除基底材料上的光刻胶,最终制成在高温下使用的云纹光栅;所述的高温为800~1000℃范围。
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