電鑄光柵電鑄加工關(guān)鍵技術(shù)及衍射效率優(yōu)化研究
發(fā)布日期:2025-05-29
電鑄光柵電鑄加工技術(shù)通過金屬電沉積實現(xiàn)微納結(jié)構(gòu)復(fù)制,已成為精密光學(xué)元件制造的核心工藝。本文系統(tǒng)分析電鑄光柵電鑄加工的工藝鏈及其對光學(xué)性能的影響。
1. **電鑄光柵電鑄加工的基本流程**
典型工藝包含:基板活化→光刻膠模版制作→電鑄成型→脫模后處理。其中電鑄光柵電鑄加工的關(guān)鍵在于鎳/銅電解液的組分控制(硫酸鎳300±5g/L,硼酸40g/L)。
2. **脈沖參數(shù)對電鑄光柵電鑄加工的影響**
對比直流電鑄,采用占空比30%、頻率1000Hz的脈沖電流可使電鑄光柵電鑄加工的表面粗糙度降低至Ra<15nm,槽型邊緣銳度提升20%。
3. **電鑄光柵電鑄加工中的應(yīng)力控制**
通過添加糖精鈉(0.8-1.2g/L)作為應(yīng)力消除劑,可減少電鑄光柵電鑄加工過程中的內(nèi)應(yīng)力變形,使500lpi光柵的周期誤差≤±0.05μm。
4. **復(fù)合電鑄光柵電鑄加工工藝**
實驗證明,在鎳基電鑄光柵電鑄加工中疊加超聲振動(28kHz,功率300W),能顯著改善鍍層致密性,使1064nm激光的衍射效率達(dá)到89.7%。
5. **產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用挑戰(zhàn)**
當(dāng)前電鑄光柵電鑄加工仍面臨兩大難題:①大尺寸(>200mm)基板的均勻性控制;②批量生產(chǎn)時工藝穩(wěn)定性(CPK需達(dá)到1.33以上)。