[发明专利]一种无基底大面积太赫兹偏振片加工方法

说明书

本发明涉及一种无基底大面积太赫兹偏振片加工方法，所述的加工方法包括以下步骤：步骤S1：将表面加有低粘度液体的铝箔贴附在特氟龙基底表面，消除重力和空气流动影响，使得铝箔加工时表面平整；步骤S2：使用飞秒激光加工系统在铝箔表面切出周期性的缝槽结构，金属线与金属线之间保留非周期性短线连接；步骤S3：去掉特氟龙基底，从而得到太赫兹偏振片。该无基底大面积太赫兹偏振片加工方法工艺简单、成本低廉、生产效率高，偏振片线宽周期稳定，偏振片部分性能优于商业偏振片。

技术领域

本发明涉及一种无基底大面积太赫兹偏振片加工方法，涉及太赫兹、激光微加工技术领域。

背景技术

太赫兹波一般指波段位于0.1THz的毫米波和10THz的远红外线之间的电磁波。太赫兹波具有不同于微波、红外和 X 射线等电磁波的特点，太赫兹波在宽带移动通信、卫星通信、军用雷达、物体成像、环境监测、医疗诊断等方面具有显著的研究价值。很多传统光学波段的器件在太赫兹波段不再适用，因此太赫兹器件的发展对太赫兹技术的广泛应用意义重大。

目前应用于太赫兹波段的偏振片主要有三种：液晶偏振片、金属线栅型偏振片和碳纳米管偏振片。液晶偏振片主要是指向列相结构分子在外电场作用的有序排列，这种偏振片的插入损耗通常比较大，从而限制了它的广泛应用。金属线栅型偏振片主要可以通过精密的机械加工、激光直写技术、光刻等加工方式获得，这也是目前应用最为广泛的太赫兹偏振片。碳纳米管偏振片是由纳米碳管形成的线栅结构，但由于碳纳米管生长情况和转移过程中的不确定因素、高的成本、以及低消光比等原因，这种偏振片还处于研究阶段。常用的金属线栅偏振片的制备成本高昂、工序繁琐、开发周期长，寻求一种流程简洁、成本较低、性能稳定的太赫兹偏振片制备方案对于高性能太赫兹偏振片的研究极具商业价值。飞秒激光也被用于加工线栅型偏振片，然而这种偏振片由于没有基底支撑，加工面积过大时，线栅容易受到重力和空气扰动影响，周期变得不稳定，同时线栅之间可能发生重合，影响偏振片性能。对于有基底的太赫兹偏振片，基底往往引入插入损耗以及法布里-珀罗共振。本申请针对大面积无基底太赫兹偏振片制备，提出一种新的解决方案。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种无基底大面积太赫兹偏振片加工方法，生产工艺简单、成本较低。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种无基底大面积太赫兹偏振片加工方法，所述的加工方法包括以下步骤：

步骤S1：将表面加有低粘度液体的铝箔贴附在特氟龙基底表面，消除重力和空气流动影响，使得铝箔加工时表面平整；

步骤S2：使用飞秒激光加工系统在铝箔表面切出周期性的缝槽结构，金属线与金属线之间保留非周期性短线连接；

步骤S3：去掉特氟龙基底，从而得到太赫兹偏振片。

优选的，所述铝箔厚度为10μm。

优选的，所述低粘度液体为5%洗涤剂溶液或者低粘度易溶于水的溶剂。

优选的，激光切缝周期为20μm，线栅的金属线宽为12μm，金属线与金属线之间非周期性短线连接，保证线栅周期稳定，并起支撑作用。

优选的，在步骤S3中，先将样品框粘在加工后的铝箔上表面，然后将特氟龙基底、铝箔、样品框一起放入溶剂中进行水浴浸泡20分钟，去掉特氟龙基底，得到无基底的太赫兹偏振片。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：具备更高效的加工效率，利用激光加工技术直接加工太赫兹偏振片，简化了加工工艺，线栅的制备过程得到了很大的简化，极大的提高了加工效率，降低了成本，另外周期稳定，性能优良；线栅间采用非周期性短线连接，起支撑作用的同时使得偏振片面积（透光孔径）极大提高。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明