[发明专利]可调节倾角挤压基片制作微阶梯反射镜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微阶梯反射镜的制作方法，特别涉及一种可调节倾角挤压基片制作微阶梯反射镜的方法。

背景技术

具有多个台阶的微阶梯反射镜是一种光的反射器件，在光学系统中有着越来越广泛的应用，如：光谱分析、光束整形和光纤耦合等。

随着光学系统向体积小、结构紧凑方向发展，光学系统中的器件微型化成为光学器件的一个重要研究课题，微型光学器件设计与制作水平直接决定光学仪器的性能。目前，通过二元光学技术可以在石英等多种材料衬底上经过多次光刻和多次腐蚀(干法或湿法)制备多阶梯微结构，但是，这种方法存在以下缺点：1、因多次套刻，水平精度难以保证；2、腐蚀或刻蚀深度难以精确控制，精度和重复性较差；3、腐蚀或刻蚀出的反射镜表面粗糙度难以满足光学仪器要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺可控性强，微反射镜表面粗糙度、水平精度、面形、阶梯高度控制精度高、重复性好的可调节倾角挤压基片制作微阶梯反射镜的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的可调节倾角挤压基片制作微阶梯反射镜的方法包括如下步骤：

(一)、选用N+1片可加工固体材料作为微阶梯反射镜的基片，并对其进行清洗处理；

(二)、对各基片的左侧面和右侧面进行研磨并抛光，使其表面粗糙度达到0.1nm～1μm，左侧面平行于右侧面，并且各基片的厚度达到设定的相同尺寸；然后对各基片进行清洗处理；

(三)、将N+1片研磨完成的基片依次叠放，使各基片的右侧面与相邻基片的左侧面面接触，叠放后各基片的上表面共面、下表面共面；然后用固化胶将叠放后的各基片粘接固定在一起；

(四)、将粘接固定在一起的基片置于研磨台上，研磨各基片的上表面，使其表面粗糙度达到0.1nm～1μm，面形达到0.1～10nm；并且各基片的上表面垂直于其左侧面和右侧面；然后用去胶溶液去除固化胶，清洗基片；

(五)、研磨并抛光两片长方体作为调节倾角的第一基底和第二基底，使第一基底的上表面和第二基底的上表面、下表面、左侧面的表面粗糙度达到0.1nm～1μm，并且第二基底的上表面平行于下表面，左侧面垂直于其上表面；清洗第一基底和第二基底；

(六)、在第二基底的下表面上采用磁控溅射或射频溅射或离子束溅射或直流溅射或电子束蒸发或热蒸发方法蒸镀或溅射设定厚度的金属膜，然后涂光刻胶、掩模曝光、显影，形成设定宽度的等间距胶线条；在酸溶液中腐蚀掉未被光刻胶覆盖的金属膜，然后去胶，形成平行于第二基底左侧面的金属刻度线；

(七)、研磨并抛光一块长方体作为固定在第一基底上的标准块，标准块的右侧面和下表面的表面粗糙度达到0.1nm～1μm，并且标准块的右侧面垂直于下表面；清洗标准块；

(八)、将在步骤(七)中制作完成的标准块置于第一基底的一端，使标准块的下表面与第一基底的上表面共面接触并粘接固定；

(九)、将步骤(四)制作完成的N+1片基片中的其中一片基片平放在第一基底上，使该平放基片的右侧面与第一基底的上表面面接触；将第二基底的一端放置在标准块与第一基底的接触夹角处，另一端悬在平放基片的上方；根据微阶梯反射镜的阶梯结构尺寸计算平放基片的上表面，与标准块的右侧面之间的设定距离，并找到与该设定距离对应的第二基底上的相应金属刻度线；通过固定在第一基底上的微调节架调节平放基片的位置，使平放基片与第二基底之间的接触线对准上述相应金属刻度线；调节好后将第二基底和平放基片之间的相对位置固定；

(十)、将剩余的N片基片依次叠放在第二基底上并压紧，使各基片的右侧面与相邻基片的左侧面面接触；向标准块的方向挤压各基片的同时用质量块向下挤压各基片，待N个台阶面形成之后，用固化胶将各基片粘接固定，形成阶梯结构；

(十一)、在步骤(十)得到的阶梯结构的上表面沉积增反膜层和保护膜层。

本发明由于采用倾角挤压基片的方法制作微阶梯反射镜，每层阶梯的高度能精确控制，并且每个台阶的反射面是同一批次研磨抛光而成，所以表面面形和粗糙度都能一致，并且达到设计要求的参数，有效地提高了阶梯表面粗糙度的控制精度、纵向尺寸精度，工艺可控性强，重复性好，微反射镜表面粗糙度低、平面度高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1a、1b分别为基片的主视图和立体图。

图2为第二基底的仰视图。

图3为实现本发明的可调节倾角挤压基片制作微阶梯反射镜方法的装置结构示意图。

具体实施方式

实施例1