用于高分辨率成像的超薄复合材料衍射透镜及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种用于高分辨率成像的超薄复合材料衍射透镜，其特征在于：该超薄复合材料衍射透镜由超薄玻璃支撑层(1)、导电膜温度控制层(2)、柔性高分子聚合物防爆层(3)、基板面形补偿层(4)和衍射功能层(5)五层结构组成，其中：所述超薄玻璃支撑层(1)厚度不超过2mm；所述导电膜温度控制层(2)设置于所述超薄玻璃支撑层(1)下面，具有面体发热能力，厚度不超过100nm；所述柔性高分子聚合物防爆层(3)设置于所述导电膜温度控制层(2)下面，其厚度不超过20μm，杨氏模量不低于2gpa；所述基板面形补偿层(4)设置于所述超薄玻璃支撑层(1)上面，可进行光学加工；所述衍射功能层(5)设置于所述基板面形补偿层(4)上面，可直接进行微纳米结构加工。2.如权利要求1所述的一种用于高分辨率成像的超薄复合材料衍射透镜，其特征在于：所述超薄玻璃支撑层(1)的材料为超薄钢化玻璃；所述导电膜温度控制层(2)为透明导电氧化物薄膜，所述导电膜温度控制层(2)通电后能为透镜提供温控功能；所述柔性高分子聚合物防爆层(3)的材料为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯或聚二甲基硅氧烷；所述基板面形补偿层(4)的材料为熔融石英，为制作所述衍射透镜提供面形基础；所述衍射功能层(5)为表面覆盖微纳米结构的熔融石英、光刻胶或紫外压印胶材料，所述微纳米结构具有相位调控功能，为所述衍射透镜提供聚焦成像功能。3.如权利要求2所述的一种用于高分辨率成像的超薄复合材料衍射透镜，其特征在于：所述导电膜温度控制层(2)材料为氧化铟锡薄膜或其衍生物。4.如权利要求1所述的一种用于高分辨率成像的超薄复合材料衍射透镜，其特征在于：所述超薄复合材料衍射透镜的总厚度不超过2.5mm；在可见光波段的综合光学透过率优于80％，综合透射波前rms误差优于0.05λ；能通过温度控制保持透镜恒温、无变形，从而实现高分辨率成像。5.一种用于高分辨率成像的超薄复合材料衍射透镜的制备方法，其特征在于：该方法通过以下工艺流程实现：首先，取一块超薄钢化玻璃，作为高强度的超薄玻璃支撑层(1)；其次，利用薄膜沉积技术在所述超薄玻璃支撑层(1)的其中一面镀制一层透明氧化铟锡薄膜，作为导电膜温度控制层(2)；然后，通过旋转涂覆成膜技术在所述导电膜温度控制层(2)的表面覆盖一层聚合物材料，作为柔性高分子聚合物防爆层(3)；之后，利用薄膜沉积技术在所述超薄玻璃支撑层(1)的另一面镀制一层二氧化硅，并通过光学加工技术对其进行面形修正，作为基板面形补偿层(4)补偿所述超薄玻璃支撑层(1)、导电膜温度控制层(2)和柔性高分子聚合物防爆层(3)的综合透射波前面形误差；最后，直接在基板面形补偿层(4)残余的二氧化硅材料表面，通过光刻技术制备覆盖具有相位调制功能的微纳米结构，作为衍射功能层(5)，进而获得由五层结构组成的超薄复合材料衍射透镜。
6.如权利要求5所述的一种用于高分辨率成像的超薄复合材料衍射透镜的制备方法，其特征在于：所述用于形成衍射功能层的光刻技术，具体为接触式曝光技术、激光直写技术或电子束直写技术。7.一种用于高分辨率成像的超薄复合材料衍射透镜的制备方法，其特征在于：该方法通过以下工艺流程实现：首先，取一块超薄钢化玻璃，作为高强度的超薄玻璃支撑层(1)；其次，利用薄膜沉积技术在所述超薄玻璃支撑层(1)的其中一面镀制一层透明氧化铟锡薄膜，作为导电膜温度控制层(2)；然后，通过旋转涂覆成膜技术在所述导电膜温度控制层(2)的表面覆盖一层聚合物材料，作为柔性高分子聚合物防爆层(3)；之后，利用薄膜沉积技术在超薄玻璃支撑层(1)的另一面镀制一层二氧化硅，并通过光学加工技术对其进行面形修正，作为基板面形补偿层(4)补偿超薄玻璃支撑层(1)、导电膜温度控制层(2)和柔性高分子聚合物防爆层(3)的综合透射波前面形误差；最后，在基板面形补偿层(4)的表面涂覆一层压印胶，并取一块压印模板，利用压印技术将具有相位调制功能的微纳米结构复制在基板面形补偿层(4)表面，作为衍射功能层(5)，进而获得由五层结构组成的超薄复合材料衍射透镜。8.如权利要求7所述的一种用于高分辨率成像的超薄复合材料衍射透镜的制备方法，其特征在于：所述用于形成衍射功能层的压印技术，具体为热压印技术或紫外压印技术。9.如权利要求5或7所述的一种用于高分辨率成像的超薄复合材料衍射透镜的制备方法，其特征在于：所述用于制作导电膜温度控制层的薄膜沉积技术，具体为等离子体溅射薄膜沉积技术；所述用于制作基板面形补偿层(4)的薄膜沉积技术，具体为电子束蒸发沉积技术、等离子体溅射沉积技术或化学气相沉积技术；所述用于面形修正的光学加工技术，具体为研磨抛光技术、磁流变抛光技术或等离子体修正技术。

技术总结
本发明提供了一种用于高分辨率成像的超薄复合材料衍射透镜及其制备方法，该超薄复合材料衍射透镜由高强度的超薄玻璃支撑层(1)、导电膜温度控制层(2)、柔性高分子聚合物防爆层(3)、基板面形补偿层(4)、衍射功能层(5)五层结构组成。本发明的显著特点是该超薄复合材料衍射透镜质量轻薄，强度高，光学性能良好，通电可温控，稳定性和可靠性高，可应用于大口径、轻量化、高分辨率的衍射成像系统。高分辨率的衍射成像系统。高分辨率的衍射成像系统。


技术研发人员：刘鑫 杜俊峰 边疆 雷柏平 范斌
受保护的技术使用者：中国科学院光电技术研究所
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/1/14