電鑄光柵電鑄加工關鍵技術及衍射效率優化研究
發布日期:2025-05-29
電鑄光柵電鑄加工技術通過金屬電沉積實現微納結構復制,已成為精密光學元件制造的核心工藝。本文系統分析電鑄光柵電鑄加工的工藝鏈及其對光學性能的影響。
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力控制**
通過添加糖精鈉(0.8-1.2g/L)作為應力消除劑,可減少電鑄光柵電鑄加工過程中的內應力變形,使500lpi光柵的周期誤差≤±0.05μm。
4. **復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激光的衍射效率達到89.7%。
5. **產業化應用挑戰**
當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批量生產時工藝穩定性(CPK需達到1.33以上)。