[发明专利]柔性光学触觉传感器的制备方法及柔性光学触觉传感器

权利要求书

1.一种柔性光学触觉传感器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

制备光波导；所述光波导包括第一光刻图案、第二光刻图案以及波导光栅，所述第一光刻图案是基于透明光刻胶形成的透明图案，所述第二光刻图案是基于有色光刻胶形成的有色图案，所述第二光刻图案用于标记所述第一光刻图案，所述波导光栅是通过对双光子聚合光刻胶进行双光子聚合加工得到的；

采用包层材料，将所述光波导封装成柔性光学触觉传感器；

其中，所述第一光刻图案、所述第二光刻图案以及所述波导光栅的厚度为微纳米级，所述包层材料为柔性材质。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一光刻图案包括N行排列的蛇形线条；所述第二光刻图案包括N行排列的圆环结构，所述圆环结构上设置有缺口；所述波导光栅位于所述缺口位置且分布在所述蛇形线条的两侧，N为正整数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备光波导，包括：

在第一基底上制作第一牺牲层；

在所述第一牺牲层上以第一厚度涂覆所述透明光刻胶，对涂覆的所述透明光刻胶进行第一光刻处理，形成所述第一光刻图案；

在所述第一牺牲层上以第二厚度涂覆所述有色光刻胶；基于所述第一光刻图案的图案形状，对涂覆的所述有色光刻胶进行第二光刻处理，形成所述第二光刻图案，所述第二厚度大于所述第一厚度；

基于所述第一光刻图案的图案形状和所述第二光刻图案的图案形状，在所述第一牺牲层上确定光栅区域；在所述光栅区域上对所述双光子聚合光刻胶进行双光子聚合加工，形成所述波导光栅。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述光栅区域上对所述双光子聚合光刻胶进行双光子聚合加工，形成所述波导光栅，包括：

在所述第一牺牲层上涂覆所述双光子聚合光刻胶；

对涂覆有所述双光子聚合光刻胶的所述光栅区域进行曝光处理，以使涂覆在所述光栅区域的所述双光子聚合光刻胶发生双光子聚合反应而固化，形成所述波导光栅。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用包层材料，将所述光波导封装成柔性光学触觉传感器，包括：

在已形成所述光波导的所述第一牺牲层上，以第三厚度涂覆所述包层材料，形成第一封装结构，所述第一封装结构包括所述第一基底、所述第一牺牲层、所述光波导以及所述包层材料，所述第三厚度大于所述第二厚度；

在第二基底上制作第二牺牲层；

采用所述包层材料，将覆盖有所述第二牺牲层的所述第二基底与所述第一封装结构进行封装，形成第二封装结构；其中，所述第二封装结构以所述第一基底作为下基底，以所述第二基底作为上基底，所述下基底平行相对设置在所述上基底的下方，所述第一牺牲层、所述光波导、所述第二牺牲层和所述包层材料位于所述上基底与所述下基底之间；

在所述第二封装结构的基础上制备所述柔性光学触觉传感器。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述采用所述包层材料，将覆盖有所述第二牺牲层的所述第二基底与所述第一封装结构进行封装，形成第二封装结构，包括：

在已涂覆的所述包层材料上面，继续以第四厚度涂覆所述包层材料，以使所述第二牺牲层固定在所述第一封装结构上，形成所述第二封装结构，所述第四厚度小于所述第三厚度。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述第二封装结构上的基础上制备所述柔性光学触觉传感器，包括：

溶解所述第一牺牲层，以使所述第一基底从所述第二封装结构中分离出去，形成第三封装结构，所述第三封装结构包括所述光波导、所述第二基底、所述第二牺牲层以及所述包层材料；

在所述光波导的裸露表面上，继续以第五厚度涂覆所述包层材料，形成第四封装结构，所述第四封装结构包括所述光波导、所述第二基底、所述第二牺牲层以及所述包层材料，所述第五厚度大于所述第二厚度；

溶解所述第二牺牲层，以使所述第二基底从所述第四封装结构中分离出去，形成所述柔性光学触觉传感器。