一种微纳结构激光窗口及其制备方法

技术特征：
1.一种微纳结构激光窗口的制备方法，其特征在于：(1)超声清洗石英玻璃基底，石英玻璃经过抛光后，依次利用丙酮、氯仿、无水乙醇、去离子水超声清洗；(2)聚苯乙烯微球分散并将其转移到超声清洗后的石英玻璃上，于水平放置的石英玻璃上表面形成聚苯乙烯微球平铺的单层膜层；(3)利用反应离子刻蚀技术对带有聚苯乙烯微球的石英基底表面进行刻蚀，在石英基底上制备微纳结构；(4)利用化学试剂对石英基底进行清洗，除去未完全反应的聚苯乙烯微球。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：清洗石英玻璃具体过程，利用极性由小到大的丙酮、氯仿、无水乙醇、去离子水依次超声清洗石英玻璃，超声功率40-60w,清洗时间均分别为3-10min，去除石英玻璃表面污染物，清洗后的石英玻璃浸没在去离子水中，待用。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：聚苯乙烯微球的自组装过程，(1)配置质量浓度为1％-20％的水和乙醇体积比为1：1-1：5的粒径为300nm-3000nm的聚苯乙烯微球的单分散液，然后将其置于功率40-100w的超声清洗器中进行超声，时间为10-60min,使该混合液混合均匀；(2)在玻璃培养皿中加入去离子水，将石英基底浸没在其中，石英玻璃水平放置，利用注射泵抽取单分散聚苯乙烯微球的混合液，将其匀速注入到玻璃培养皿中的去离子水表面，控制注入速度为0.1-2ml/h,直至整个液面布满一层聚苯乙烯微球；(3)将玻璃培养皿中的去离子水导出，聚苯乙烯单层膜随着液面下降而下降，直至其降至石英基底表面，将石英基底取出，就得到带有聚苯乙烯微球单层膜的石英玻璃基底，室温下干燥，待用。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：利用u形管或软管缓慢将玻璃培养皿中的去离子水导出。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：利用反应离子刻蚀技术对带有聚苯乙烯小球的石英基底进行刻蚀，将带有聚苯乙烯微球单层膜的石英基底放入反应离子刻蚀机的腔体内，抽真空，设置反应条件，刻蚀气体为氧气(o2)和三氟甲烷(chf3)气体，气体流量为o2:5-50sccm，chf3:20-50sccm，刻蚀射频功率(rf)为30-200w，电感耦合功率(icp)为0-100w，腔体压力(p)为10-30mtorr,刻蚀时间为10-100min；运行结束后，放气，取出石英基底，此时石英基底表面就形成了微纳结构。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：利用有机溶剂除去石英基底表面反应离子刻蚀后剩余的聚苯乙烯微球，将反应离子刻蚀后的石英基底依次浸没在四氢呋喃、无水乙醇、去离子水中，超声清洗，超声功率为40-200w，超声时间均分别为5-10min,超声清洗结束后将石英基底取出，利用氮气将其吹干。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对微纳结构窗口的性能进行表征；利用扫描隧道电子显微镜(sem)对微结构激光窗口的形貌进行表征，然后测量其透过率，并利用高功率激光对其进行辐射，检测其抗激光损伤性能。8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于：对制备的石英微纳结构激光窗口进行透过率测试，并利用强激光对其进行辐射检测其性能，证明具有高透过高阈值抗激光损伤的微纳结构激光窗口的成功制备。9.一种权利要求1-8任一所述方法制备获得的激光窗口。10.根据权利要求1或7所述的激光窗口，其特征在于：激光窗口具有高透过高阈值抗激
光损伤性能。

技术总结
本发明公开了一种具有高透过高阈值抗激光损伤性能的微纳结构激光窗口的制备方法，其步骤包括：(1)利用化学试剂超声清洗抛光后的石英玻璃；(2)利用微量注射泵进行聚苯乙烯微球自组装并将其转移到超声清洗后的石英玻璃上；(3)利用反应离子刻蚀技术对带有聚苯乙烯微球的石英基底进行刻蚀，在石英基底上制备微纳结构；(4)利用化学试剂对石英基底进行清洗，除去未完全反应的聚苯乙烯微球；(5)对制备的石英微纳结构激光窗口进行透过率测试，并利用强激光对其进行辐射检测其性能，证明具有高透过高阈值抗激光损伤的微纳结构激光窗口的成功制备。该方法制备的微纳结构激光窗口透过率高，增透波段宽，抗激光损伤性能强，并且方法简单。单。单。


技术研发人员：李刚 滕飞 刘锐 金玉奇
受保护的技术使用者：中国科学院大连化学物理研究所
技术研发日：2020.12.07
技术公布日：2022/6/7