[发明专利]一种双焦点微透镜阵列的微米压印与激光诱导成形方法

摘要

一种双焦点微透镜阵列的微米压印与激光诱导成形方法，首先利用电润湿法获得初级微透镜结构初始凹模，然后利用翻模和压印技术获得初级微透镜结构，再利用激光诱导聚合物膨胀技术在初级微透镜结构上制备次级级隆起结构，最后利用翻模和压印技术获得所需的双焦点微透镜，进而实现双焦点微透镜阵列的简单快速制造，本发明结合激光光致膨胀特性制备凸起结构解决了在微结构上继续加工微结构的问题，采用微米压印技术可有效提高双焦点微透镜的加工效率和结构的均匀性。

主权项

一种双焦点微透镜阵列的微米压印与激光诱导成形方法，其特征在于，包括下列步骤：1）初级微透镜初始凹模制备，根据初级微透镜的结构要求，采用有机聚合物电润湿法制备微透镜初始凹模，电润湿法制备微透镜初始凹模过程中，ITO导电玻璃上覆盖厚度为50μm具有紫外固化性质的液态聚合物，将刻蚀好的硅模具盖在聚合物上，在ITO端和硅模具端加上200V电压，控制液态有机物对于硅模具壁的润湿角大小，使液面形成所需的初级微透镜曲面，经过紫外光固化后再分离硅模具即可获得初级微透镜初始凹模；2）初级微透镜结构阵列压印，采用两次PDMS翻模的方法基于微透镜初始凹模制备出能用于压印的PDMS微透镜凹模阵列，在玻璃基材上制备能用于光致膨胀的聚合物薄膜，并且薄膜上匀上厚50μm的紫外固化胶，将PDMS凹模面与聚合物层贴合，并对其施加5e5Pa压力，在95℃温度下进行热压印，经过冷却后脱模得到由光致膨胀性聚合物成形的初级微透镜阵列；3）次级微透镜结构制备，利用同轴加工技术，将激光束聚焦在聚合物面初级微透镜中心位置处，改变入射激光束大小以及聚焦透镜组合以得到20μm到80μm不等的聚焦加工光斑，控制激光脉冲能量以及作用时间，在激光照射的位置引发聚合物光致膨胀反应获得所需的次级隆起结构，周期性移动加工台并循环上述操作制备出拥有两级曲面的双焦点微透镜阵列；4）双焦点微透镜阵列的制备，利用加工好的具有两级曲面的聚合物双焦点微透镜结构阵列，通过翻模获得双焦点微透镜硬质凹模，再利用压印或有机物填充技术获得所需的双焦点微透镜。