光柵的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種光柵的制備方法。
【背景技術】
[0002]梳型光柵可作為真空電子器件的慢波結構、微波技術中的帶阻濾波器而被廣泛應用。由于工作于基模的電磁波波長與器件結構尺寸的共度性，隨著器件工作頻率的提高，所需光柵的周期常數越小，這就給零件加工提出了苛刻的要求。同時，為了緩解高頻趨膚效應，要求加工的光柵必須具有良好的表面光潔度。為了制備出高精密的梳型光柵，人們不得不選用加工尺度更小的機床，而高精度加工機床的價格非常昂貴，無形中增加了光柵零件加工的成本。而且，利用這種純機械手段加工制備這種小周期結構光柵時，也無法對光柵槽的側面進行打磨拋光，無法克服表面粗糙度大的問題。然而采用基于半導體技術的紫外光刻和反應離子技術制備這類梳型光柵結構時，除了加工復雜，設備昂貴的不足外，無法獲得深寬比大的光柵溝槽也是一個很大的問題。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種光柵的制備方法，該光柵的制備方法能夠突破加工設備的最小加工寬度的限制，加工出深寬比大、側面光滑陡峭的光柵。
[0004]為了實現上述目的，本發明提供了一種光柵的制備方法，該制備方法包括:
[0005](I)制備光柵原板；
[0006](2)在光柵原板上設置L個槽寬d不小于d。，槽深h不小于h。的槽，形成光柵毛坯；
[0007](3)將光柵毛坯進行電鑄；
[0008](4)將經過步驟(3)處理的光柵毛坯打磨，制得光柵；其中，
[0009]d。為光柵的槽寬，h。為光柵的槽深。
[0010]優選地，步驟(I)中還包括:對光柵原板外表面進行拋光。
[0011]優選地，步驟(2)中操作方式可以為線切割加工、電火花加工和精密銑床加工中的一種或多種。
[0012]優選地，步驟(3)中的電鑄處理過程可以為將光柵毛坯置于含有電鑄液的電鑄池中進行電鑄。
[0013]優選地，電鑄液包括硫酸銅、氯化銅和硫酸，且相對于IL的電鑄液，硫酸銅的含量為175-185g，氯化銅的含量為10-14g，硫酸的含量為45_50g。
[0014]優選地，電鑄液還包括鈧的氯化物和/或釔的氯化物，且相對于IL的電鑄液，鈧的氯化物和/或釔的氯化物的含量為2_5g。
[0015]優選地，電鑄液的溫度為40_50°C。
[0016]優選地，步驟(4)中還包括對打磨后的光柵毛坯進行清洗。
[0017]優選地，清洗處理包括將電鑄后的光柵毛坯依次經過去離子水、酒精、丙酮、去離子水進行清洗。
[0018]根據上述技術方案，本發明在制備好的光柵原板上開設L個槽，形成光柵毛坯；再將光柵毛坯放入電鑄池中進行電鑄處理使得光柵毛坯的槽寬符合最終制備的光柵參數；最后對光柵進行上表面打磨，使其粗糙度和槽深度符合最終制備光柵尺寸參數；采用機械加工和電鑄工藝相結合制備高精度光柵的方法，突破了以往光柵溝槽的寬度受限于加工設備最小的加工寬度的限制。該加工工藝容易，通過電鑄可以對機械加工的光柵外表面進行修飾，能夠提高制成光柵的表面光潔度。
[0019]本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0020]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0021]圖1是根據本發明的優選實施方式中的光柵的制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0023]參見圖1，本發明提供一種光柵的制備方法，該制備方法包括:
[0024](I)制備光柵原板；
[0025](2)在光柵原板上設置L個槽寬d不小于d。，槽深h不小于h。的槽，形成光柵毛坯；
[0026](3)將光柵毛坯進行電鑄；
[0027](4)將經過步驟⑶處理的光柵毛坯打磨，制得光柵；其中，
[0028]d。為光柵的槽寬，h。為光柵的槽深。
[0029]通過上述技術方案，在制備好的光柵原板上開設L個槽，形成光柵毛坯；再將光柵毛坯放入電鑄池中進行電鑄處理使得光柵毛坯的槽寬符合最終制備的光柵參數；最后對光柵進行上表面打磨，使其粗糙度和槽深度符合最終制備光柵尺寸參數；采用機械加工和電鑄工藝相結合制備高精度光柵的方法，突破了以往光柵溝槽的寬度受限于加工設備最小的加工寬度的限制。該加工工藝容易，通過電鑄可以對機械加工的光柵外表面進行修飾，能夠提高制成光柵的表面光潔度。
[0030]本實施方式中，為了使得光柵原板的表面粗糙度小于最終制成光柵所要求的表面粗糙度，優選地，步驟(I)中還包括:對光柵原板外表面進行拋光。
[0031]在將光柵原板機加工成光柵毛坯的過程中，機加工方式可以為本領域中常見的任何一種切割加工方式，可以是線切割加工，也可以是電火花加工，還可以是精密銑床加工；為了進一步地優化機加工效果，使得光柵毛坯的尺寸更精確，步驟(2)中操作方式同樣可以為線切割加工、電火花加工和精密銑床加工中的多種。
[0032]為精確控制制成的光柵的尺寸大小，使其準確無誤差，同時便于控制對光柵毛坯的電鑄處理過程，優選地，步驟(3)中的電鑄處理過程可以為將光柵毛坯置于含有電鑄液的電鑄池中進行電鑄。
[0033]上述電鍍過程是為了在光柵毛坯的外表面生長出一層無氧銅材料，為優化電鍍效果，使得光柵毛坯外表面符合設計指標，優選地，電鑄液包括硫酸銅、氯化銅和硫酸，且相對于IL的電鑄液，硫酸銅的含量為175-185g，氯化銅的含量為10-14g，硫酸的含量為45-50g。
[0034]另外，為了改善鑄層的微結構組織，獲得更致密的晶粒和均勻的鑄層，優選電鑄液還包括鈧的氯化物和/或釔的氯化物，且相對于IL的電鑄液，鈧的氯化物和/或釔的氯化物的含量為2_5g。
[0035]在整個電鑄過程中，為了使得電鑄池中的電鑄液濃度均勻，防止溫度的變化差異導致電鑄層生成速度難以控制，優選電鑄液的溫度為40-50 V。
[0036]由于對制成光柵的表面光潔度有嚴格的要求，為使得其表面電鑄后依舊保持平整清潔，優選地，步驟(4)中還包括對打磨后的光柵毛坯進行清洗。
[0037]在上述清洗過程中，為了進一步優化清洗效果，去掉光柵表面附著的污染物，使得其符合最終的技術指標，優選清洗處理包括將電鑄后的光柵毛坯依次經過去離子水、酒精、丙酮、去離子水進行清洗。
[0038]以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
[0039]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0040]此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
【主權項】
1.一種光柵的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括: (1)制備光柵原板； (2)在所述光柵原板上設置L個槽寬d不小于d。，槽深h不小于h。的槽，形成光柵毛坯； (3)將所述光柵毛坯進行電鑄； (4)將經過步驟(3)處理的所述光柵毛坯打磨，制得光柵；其中， 所述d。為光柵的槽寬，所述h。為光柵的槽深。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中還包括:對光柵原板外表面進行拋光。3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中操作方式可以為線切割加工、電火花加工和精密銑床加工中的一種或多種。4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中的電鑄處理過程可以為將光柵毛坯置于含有電鑄液的電鑄池中進行電鑄。5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述電鑄液包括硫酸銅、氯化銅和硫酸，且相對于IL的所述電鑄液，所述硫酸銅的含量為175-185g，所述氯化銅的含量為10-14g，所述硫酸的含量為45-50g。6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述電鑄液還包括鈧的氯化物和/或釔的氯化物，且相對于IL的所述電鑄液，所述鈧的氯化物和/或所述釔的氯化物的含量為2-5g07.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述電鑄液的溫度為40-50°C。8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中還包括對打磨后的光柵毛坯進行清洗。9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述清洗處理包括將電鑄后的所述光柵毛坯依次經過去離子水、酒精、丙酮、去離子水進行清洗。
【專利摘要】本發明公開了一種光柵的制備方法，所述制備方法包括：(1)制備光柵原板；(2)在所述光柵原板上設置L個槽寬d不小于d0，槽深h不小于h0的槽，形成光柵毛坯；(3)將所述光柵毛坯進行電鑄；(4)將經過步驟(3)處理的所述光柵毛坯打磨，制得光柵；其中，所述d0為光柵的槽寬，所述h0為光柵的槽深。該光柵的制備方法能夠突破加工設備的最小加工寬度的限制，加工出深寬比大、側面光滑陡峭的光柵。
【IPC分類】G02B5/18, C25D1/08
【公開號】CN105068167
【申請號】CN201510493965
【發明人】席洪柱, 張建成, 余峰, 楊路路
【申請人】安徽華東光電技術研究所
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月12日