[发明专利]一种柔性变角度阵列衍射光学器件的热压式制作方法

权利要求书

1.一种柔性变角度阵列衍射光学器件的热压式制作方法，其特征在于：所述变角度是指柔性变角度阵列衍射光学器件中N组一维二元衍射光学结构与X轴的夹角是不同的，所述方法包括以下步骤：

（一）单个衍射光学器件模具制作

步骤1：制备好N个一维二元衍射光学结构的掩模版备用，所述N个掩模版分别对应本发明柔性变角度阵列衍射光学器件中的N组一维二元衍射光学结构；

步骤2：选择硅片作为基底材料，并进行清洗；

步骤3：在经过步骤2的清洁硅片上涂敷一层光刻胶，进行前烘，然后使用步骤1的掩模版曝光，之后显影、后烘，形成光刻胶图形结构，即样片；

步骤4：在经过步骤3的样片上，生长一层厚度为100纳米至250纳米的铜薄膜，作为电铸阴极；

步骤5：将经过步骤4的样片，置入电解液中电铸镍，镍的厚度控制在850纳米至1150纳米之间；

步骤6：清洗经过步骤5的样片，去除残留的电解液，然后使用步骤3中光刻胶配套去胶剂去除光刻胶及其上的金属，制成单个衍射光学器件模具，所述单个衍射光学器件模具可反复多次使用；

（二）柔性变角度阵列衍射光学器件模具制作

步骤7：采用精密机械技术，加工模具固件备用，X轴定义为柔性变角度阵列衍射光学器件的长度方向，Y轴定义为柔性变角度阵列衍射光学器件的宽度方向；

步骤8：根据柔性变角度阵列衍射光学器件的结构设计，选取N个制成的单个衍射光学器件模具安装在步骤7的模具固件上进行组合，之后紧固，制成柔性变角度阵列衍射光学器件模具；

（三）在热塑性塑料材料上制作柔性变角度阵列衍射光学器件

步骤9：备好热塑性柔性材料，并清洁；

步骤10：使用所述柔性变角度阵列衍射光学器件模具，利用热压机进行热压，利用压力和热压时间控制压印深度，所述压印深度由二元衍射光学结构深度h确定；

步骤11：压印结束并冷却后，取下步骤9的热塑性柔性材料并裁剪，沿X轴将第1组一维二元衍射光学结构和第N组一维二元衍射光学结构粘结起来，所述N组一维二元衍射光学结构首尾相连，形成柔性变角度阵列衍射光学器件。

2.如权利要求1所述的一种柔性变角度阵列衍射光学器件的热压式制作方法，其特征在于：所述柔性变角度阵列衍射光学器件制作在柔性材料上，由N组一维二元衍射光学结构首尾连接而成，所述一维二元衍射光学结构包括光栅结构和光学微结构，所述一维是指衍射光学结构为一维图案，所述二元是指因衍射光学结构深度所形成的光程差是二值化的。

3.如权利要求2所述的一种柔性变角度阵列衍射光学器件的热压式制作方法，其特征在于：所述一维二元衍射光学结构图案由参数T表示，所述参数T为光学微结构的最小单元宽度，所有光学微结构的宽度均用T的整数倍来表示，所述一维二元衍射光学结构图案的总宽度用T₀表示；所述一维二元衍射光学结构的深度为h，所述一维二元衍射光学结构与X轴所夹倾角为。

4.如权利要求2所述的一种柔性变角度阵列衍射光学器件的热压式制作方法，其特征在于：所述光学微结构为基于伪随机序列的光学微结构、基于M序列的光学微结构或基于Barker码的光学微结构。

5.如权利要求2~4之一所述的一种柔性变角度阵列衍射光学器件的热压式制作方法，其特征在于：N是正整数，表示柔性变角度阵列衍射光学器件中所包含衍射光学器件单元的个数，N=1,2,3…∞，当N=1时，所述柔性变角度阵列衍射光学器件为单个衍射光学器件单元，一个衍射光学器件单元中包括m个周期的结构参数相同的一维二元衍射光学结构图案；当N≧2时，所述柔性变角度阵列衍射光学器件为包含阵列中的N个衍射光学器件单元；所述阵列中的N个衍射光学器件单元一次性制作在单片柔性材料上，其阵列中的N个衍射光学器件单元内部的一维二元衍射光学结构图案相同或不相同，所述N组一维二元衍射光学结构首尾连接，沿着X轴方向将第1组衍射光学结构的头与第N组衍射光学结构的尾相连。

6.如权利要求5所述的一种柔性变角度阵列衍射光学器件的热压式制作方法，其特征在于：阵列中的N个衍射光学器件单元与X轴所夹倾角不同，表示为，其中，表示相邻衍射光学器件单元与X轴所夹倾角的变化幅度。