一种铌酸锂表面高精度复杂微纳结构的加工方法

    公开(公告)号:CN118002909A

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410052608.2

    申请日:2024-01-15

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种铌酸锂表面高精度复杂微纳结构的加工方法,属于激光微纳加工技术领域,包括:待加工样品制备;飞秒激光极化纳米畴反转待加工样品及样品刻蚀;该加工方法利用飞秒激光在铌酸锂材料内部进行纳米畴反转处理,具体的飞秒激光聚焦在‑z面铌酸锂上并产生强烈的多光子吸收,从而在材料内部形成局部温度场;这种温度梯度场与铌酸锂的热电效应和热释电效应相结合,形成同自发极化场相反的热电场;通过调控激光功率使热电场大于自发极化场时,纳米畴将发生反转;此时激光作用区域和未作用区材料抗刻蚀能力发生变化,配合后续湿法刻蚀工艺实现选择性刻蚀,可实现铌酸锂材料表面高精度复杂结构的高效、高质量制备。

    一种多材料面型可控毫米尺度透镜及其制备方法

    公开(公告)号:CN116400440A

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202310389332.2

    申请日:2023-04-13

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种多材料面型可控毫米尺度透镜及其制备方法,属于激光微纳加工技术领域,本发明采取两束离子束斜入射的方法轰击在硬质材料样品表面,样品被固定在样品托上以一定速度均匀旋转,刻蚀一段时间可以得到一个非常光滑的毫米尺度透镜。本发明提供的毫米尺度透镜由于其出色的稳定性和表面质量,将其用作模板去转写毫米尺度凸透镜也是非常合适的。总之,本发明通过两束离子束斜入射的方法最终可以高效的在各种硬质材料表面刻蚀出光滑均匀且面型可控的毫米尺度透镜,一定程度上解决了毫米尺度透镜制备时表面形态控制困难,表面质量差,制备效率低,制备过程复杂等问题。

    一种集成型仿生复眼模板结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN116381830A

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202310389333.7

    申请日:2023-04-13

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种集成型仿生复眼模板结构及其制备方法,属于激光微纳加工技术领域,利用飞秒激光提前在平面样品内部进行周期性均匀改性布点,再结合离子束一步成型的刻蚀过程,便可以非常简便的制备集成型仿生复眼模板结构。该方法采用飞秒激光预先改性布点只需要将飞秒激光聚焦到平面样品的内部,不需要知道后续离子束刻蚀的预期面型分布,再利用会聚的离子束入射在布点的区域,在刻蚀出毫米尺度透镜的同时,透镜的三维曲面上会有预先改性的区域,微米尺度的透镜也会被同步刻蚀出来。总之,本发明利用飞秒激光预先改性布点和后续的离子束一步成型刻蚀过程可以非常简便的制备集成型仿生复眼模板结构,并且有利于后续的大批量转写制备复眼结构。

    一种具有高发射率多级微纳复合结构的铝合金表面及其制备方法

    公开(公告)号:CN115787026A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211538529.X

    申请日:2022-12-01

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有高发射率多级微纳复合结构的铝合金表面及其制备方法,属于激光微纳加工技术领域,多级微纳复合结构包括结构层及氧化层;结构层由飞秒激光直写得到,氧化层通过微弧氧化方式覆盖在结构层之上,结构层由微米量级的微锥结构及位于其表面的纳米量级的颗粒结构及非周期性的微孔结构组成,非周期性微孔结构的微孔与纳米量级的颗粒相邻;本发明利用飞秒激光的超短脉冲和极高的峰值功率对材料进行烧蚀去除,场镜聚焦的三维振镜加工系统快速的制备出所需要的微纳米复合结构,此时就具有很好的宽谱发射率,再经过后续的微弧氧化处理,进一步提高发射率性能;即激光加工形成丰富的多层次陷光结构,微弧氧化进一步解决材料的化学改性。

    一种高效的硬脆材料的三维微加工方法

    公开(公告)号:CN113042896B

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202110300280.8

    申请日:2021-03-22

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于硬脆材料表面的高效的三维可设计结构的制备方法,属于激光微纳加工技术领域,本发明的方法先通过激光对晶体材料预去除体积的轮廓进行改性扫描,在后续的腐蚀过程中,预去除的体积会随之脱落,留下的部分即为设计的结构。由于本发明使用的激光功率近似于阈值功率,大大的减小了激光加工时对材料的破坏程度,减小了制备完器件的粗糙度。本发明采用的飞秒激光壳层扫描策略,不同于传统的飞秒激光体扫描,该策略将扫描时间减低了一百倍,增加了加工效率。该方法明显降低了激光扫描时应力的积累,减小了裂纹产生的概率。扫描后的样品经过简单的湿法刻蚀,壳层内部的区域会从样品上脱落,得到表面光滑、三维可设计的微光学元件。

    一种硬脆材料高深宽比结构的加工方法及其在制备光学微纳结构方面的应用

    公开(公告)号:CN112548355B

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202011446099.X

    申请日:2020-12-09

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种硬脆材料高深宽比结构的加工方法及其在制备光学微纳结构方面的应用,属于激光微纳加工技术领域,本发明的方法先对待加工的硬脆材料表面引入一层牺牲层,再利用飞秒激光对其进行从内部到表面的激光改性扫描,并结合刻蚀工艺使得激光改性后的区域以及牺牲层一同被去除,从而实现材料表面具有高深宽比微纳结构的制备。本发明通过在材料表面引入牺牲层,将由于表面和内部损伤竞争问题产生的未损伤区分配到合适厚度的牺牲层中,并利用刻蚀工艺去除牺牲层,从而有效避免了在待加工材料中产生未损伤区域。在此基础上,刻蚀液能够针对激光改性区进行充分刻蚀,从而解决了由于表面和内部损伤竞争而产生未损伤区阻碍刻蚀的问题。

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