[发明专利]周期可调制的亚微米衍射光栅及其制备方法

权利要求书

1.周期可调制的亚微米衍射光栅，其特征在于，光栅的条纹结构由金属制成；所述光栅的金属条纹结构制备在高分子弹性体材料的基底上；所述光栅的初始周期在亚微米以下，光栅的周期通过控制高分子弹性体的拉伸可进行调制。

2.根据权利要求1所述的周期可调制的亚微米衍射光栅，其特征在于：所述高分子弹性体材料采用聚硅氧烷弹性体、聚氨酯弹性体、聚脲弹性体等具有良好弹性形变性能的材料。

3.根据权利要求1所述的周期可调制的亚微米衍射光栅，其特征在于：所述光栅的周期可在其初始周期上下20%的范围内调制。

4.制备如权利要求1所述的周期可调制的亚微米衍射光栅的方法，其特征在于，所述衍射光栅通过以下步骤制备：

（1）采用双层膜紫外光固化纳米压印技术，在硬质衬底上，通过旋转涂膜的方法在基片分别形成上下两层膜，上层为含有有机硅材料的紫外光固化压印层，下层为由C、H、O组成的水溶性高分子传递层，把具有凹凸式光栅图案的透紫外光压印模板压入纳米压印胶中，紫外光照固化后，模板上的凹凸式光栅图案被复制到紫外光固化纳米压印层上；

（2）将复制出的光栅图案，通过CHF₃和O₂离子同时刻蚀，把具有浅槽深的光栅图案转化为传递层中具有较深槽深的光栅图案，并暴露出光栅凹槽底部的衬底；

（3）光栅结构经刻蚀后，再采用电子束蒸镀工艺，蒸镀一层金属薄膜；

（4）在蒸镀金属后的样品表面覆盖高分子弹性体，在加压和加热的条件下，得到由高分子弹性体-金属-传递层紧密接触构成的三明治结构；

（5）在70摄氏度的去离子水浴中分离上述三明治结构中的弹性体以及衬底材料，即可得附着在高分子弹性体上的金属光栅结构。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的传递层采用聚乙烯醇。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，先蒸镀5纳米厚度的金属钛，然后蒸镀金、铜、铝等延展性好的其他金属。