[发明专利]一种具有耐久性超滑表面的光学玻璃及其制备方法

权利要求书

1.一种具有耐久性超滑表面的光学玻璃，其特征在于：

所述光学玻璃(1)为透明光学玻璃；

所述光学玻璃(1)内部设置有舱室(2)；

所述光学玻璃(1)上表面上开设有多个连通舱室(2)与光学玻璃(1)表面的毛细通孔(3)；

所述舱室(2)与毛细通孔(3)内灌装有润滑油。

2.根据权利要求1所述的一种具有耐久性超滑表面的光学玻璃，其特征在于：

所述舱室(2)为长方体结构或环型结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有耐久性超滑表面的光学玻璃，其特征在于：

所述润滑油为硅油或白蜡油或氟化物液体。

4.一种具有耐久性超滑表面的光学玻璃制备方法，其特征在于，基于权利要求1-3任一所述的一种具有耐久性超滑表面的光学玻璃，包括以下步骤：

步骤1：按照光学玻璃(1)的尺寸及设计需求确定舱室(2)及与舱室(2)连通的毛细通孔(3)的加工区域

1.1确定舱室(2)的加工区域；

毛细通孔(3)中，液面上升的高度h与毛细通孔(3)的内径r满足以下关系：

h＝2γcosθ/(ρgr)

其中，γ为润滑油表面张力系数，θ为润滑油与光学玻璃(1)表面之间的固/液接触角，ρ为润滑油密度，g为重力加速度；

1.2确定毛细通孔(3)数量及每个毛细通孔(3)的加工区域；

所述毛细通孔(3)数量为N，N≥2；

步骤2：飞秒激光加工

2.1将待加工光学玻璃(1)固定在飞秒激光加工设备的三维平移台上，并在飞秒激光加工设备内输入舱室(2)的加工区域以及毛细通孔(3)的加工区域；

2.2调整激光器的离焦量，使得飞秒激光聚焦于待加工光学玻璃(1)表面，控制三维平移台移动，使得飞秒激光聚焦于舱室(2)的加工区域，再次控制三维平移台移动，使得飞秒激光对舱室(2)加工区域进行加工；

2.3控制三维平移台移动，使得飞秒激光对毛细通孔(3)的加工区域进行加工，获得飞秒激光加工后的光学玻璃(1)；

步骤3：湿法刻蚀

将步骤2.3获得的光学玻璃(1)浸入腐蚀液中进行腐蚀，完成腐蚀后取出，进行清洗烘干，获得加工有舱室(2)与毛细通孔(3)的光学玻璃(1)；

步骤4：通过毛细通孔(3)向舱室(2)内灌注润滑油，获得具备超滑表面的光学玻璃(1)。

5.根据权利要求4所述的一种具备超滑表面的光学玻璃制备方法，其特征在于：

所述步骤4之后还包括步骤5：检验光学玻璃(1)的超滑性能是否满足设计需求；

若无法满足需求，则需要倒出舱室(2)以及毛细通孔(3)内的润滑油，进行清洗烘干后，增大毛细通孔(3)的数量N，确定新增毛细通孔(3)的加工位置，并返回步骤2.3，直至超滑表面的超滑性能满足设计需求。

6.根据权利要求4或5所述的一种具备超滑表面的光学玻璃制备方法，其特征在于：

所述步骤3中，所述腐蚀液为浓度为5％-10％的氢氟酸或氢氧化钾或boe缓冲刻蚀剂。

7.根据权利要求6所述的一种具备超滑表面的光学玻璃制备方法，其特征在于：

所述步骤3中，采用酒精或丙酮或去离子水对完成腐蚀后的光学玻璃(1)进行清洗。

8.根据权利要求7所述的一种具备超滑表面的光学玻璃制备方法，其特征在于：

所述步骤2.2中，通过飞秒激光加工设备的光学聚焦镜头将飞秒激光聚焦于待加工光学玻璃(1)内部，所述光学聚焦镜头为显微镜物镜；

所述显微镜物镜的放大倍数为100倍，数值孔径NA值为0.85。

9.根据权利要求8所述的一种具备超滑表面的光学玻璃制备方法，其特征在于：

所述步骤3中，氢氟酸或氢氧化钾或boe缓冲刻蚀剂的浓度为5％时，腐蚀时间为3小时；

氢氟酸或氢氧化钾或boe缓冲刻蚀剂的浓度为10％时，腐蚀时间为1小时。