[发明专利]厚膜倒装调整制作多级微反射镜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光反射器件的制作方法，特别涉及一种厚膜倒装调整制作多级微反射镜的方法。

背景技术

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设计与制作的一个重要研究课题。而微型光学器件设计与制作的水平直接决定光学仪器的性能。具有多个台阶的多级微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。

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（干法或湿法）腐蚀，制备多阶梯微反射镜的结构。但是现有技术中的这种多级微反射镜的制作方法存在以下缺点：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、阶梯垂直间距调节范围小；4、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

本发明要解决现有技术中制作的多级微反射镜所存在的精度低、阶梯垂直间距调节范围小、表面粗糙，难以满足光学仪器要求的技术问题，提供一种阶梯高度、表面粗糙度、水平精度、面形等可以精确控制的，厚膜倒装调整制作多级微反射镜的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的多级微反射镜的制作方法具体如下：

一种厚膜倒装调整制作多级微反射镜的方法，包括以下步骤：

步骤1：利用沉积膜层的方法在多个基片上形成具有相同标记图案的膜层台阶，相邻基片上的所述膜层台阶的高度等差递增；

步骤2：利用沉积膜层的方法在基底上形成多个并列设置的条状膜层结构；该条状膜层结构与基片上的标记图案互补，所述基片上的膜层台阶可以插接在任意一个条状膜层结构上；

步骤3：按照膜层台阶从低到高的次序，将所述基片并列的插接在所述基底上；多个所述基片的与膜层台阶相对的一面形成台阶结构；

步骤4：在台阶结构的表面沉积增反射膜和保护膜。

在上述技术方案中，所述步骤3中，在将所述基片插接在所述基底上以后，还包括在所述基底与所述基片之间的高度精密调整及空隙填充固化剂的步骤。

在上述技术方案中，在步骤1之前，还包括对基片进行处理的步骤，具体为：将基片的左侧面和右侧面进行研磨并抛光，均使其表面粗糙度达到0.1nm～1μm，左侧面平行于右侧面。

在上述技术方案中，所述步骤1中，在多个基片上形成膜层台阶时，同一个高度的膜层台阶的基片同时制作两片，以使调整时保证操作台平稳。

在上述技术方案中，形成膜层台阶或者条状膜层结构时，所采用的薄膜或厚膜材料为：硅、二氧化硅、铝、金、铜、氮化硅、钼、钛或镍。上述所指的薄膜厚度为小于1μm，厚膜厚度为大于等于1μm。

在上述技术方案中，形成膜层台阶或者条状膜层结构时，薄膜或厚膜材料采用磁控溅射、射频溅射、离子束溅射、直流溅射、电子束蒸发、热蒸发和电铸方法中的任意一种。

在上述技术方案中，所述基片的材料为：硅片、玻璃、石英、铝片、钛片或铜片。

在上述技术方案中，所述基底的材料为：玻璃、硅、陶瓷、石英或铝。

在上述技术方案中，所述增反射膜采用磁控溅射、射频溅射、离子束溅射、直流溅射、电子束蒸发或热蒸发方法沉积。

在上述技术方案中，所述保护膜层材料采用MgF₂、Al₂O₃或SiO₂。

本发明的厚膜倒装调整制作多级微反射镜的方法，由于采用厚膜倒装调整的方法制作多级微反射镜，每个台阶的高度能够实时监测，保证高度的精确控制，并且每个台阶的反射面是经同一批次研磨抛光而成，不但表面面形和粗糙度都能一致，而且能够达到设计的指标要求，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，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分别为原始基片的主视图和俯视图。

图2a、2b分别为带结构基片的主视图和俯视图。

图3a、3b、3c分别为基底和带结构基底的主视图及带结构基底的俯视图。

图4为微调架装置结构示意图。

图5是3个台阶的多级微反射镜的结构图。

图中的附图标记表示为：

11-基片的上表面；12-基片的下表面；13-基片的左侧面；14-基片的右侧面；15-基片的后侧面；16-基片的前侧面；