本發(fā)明涉及光譜學與光譜分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種PDMS梯度光柵結(jié)構(gòu)的制備方法。

背景技術(shù)：

光柵作為一種重要的光學元件，被廣泛應用于光譜分析、光通信、集成光學、信息處理、光學測量等領(lǐng)域中。現(xiàn)有研究表明，單位面積內(nèi)光柵周期越小，明條紋越亮、越細，光柵分辨率越高。因此，減小光柵周期，提高分辨本領(lǐng)，是光柵制備技術(shù)中的重要研究課題。

隨著微米納米技術(shù)的飛速發(fā)展，光柵制備工藝也取得了顯著進步。目前常用的光柵制備工藝主要是光刻和自組裝技術(shù)。由于光刻技術(shù)成本過高，且不適合大面積大批量生產(chǎn)；同時，通過在聚合物表面形成周期性的褶皺結(jié)構(gòu)與光柵周期結(jié)構(gòu)有著原理相通性，并且這種方法在在納米顆粒自組裝、柔性光學器件、向列相液晶顯示、微流控芯片、可拉伸柔性電極和薄膜度量等方面已取得成功應用。因此目前關(guān)注更多的還是自組裝方法?；诰鄱谆柩跬椋≒DMS）的自組裝方法大多是以PDMS 作為柔性聚合物襯底，在其表面形成與襯底彈性模量不同的剛性層，當應力超過臨界應力時，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失穩(wěn)，在PDMS 薄膜表面就形成褶皺結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在針對上述問題，提出一種PDMS梯度光柵結(jié)構(gòu)的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于：

PDMS梯度光柵結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下方法：

（1）將PDMS預聚物和固化劑混合，形成PDMS液體，并將混合好的PDMS液體攪拌均勻，常溫靜置30min ，放在真空干燥箱中，保持抽真空狀態(tài)直至液體中無氣泡為止 ；

（2）將PDMS液體取出，傾倒在干凈的0.3mm厚度的PET的表面，放平，再抽真空約10min ，待無氣泡后，在65℃ 的真空加熱箱中加熱固化3h，取出并冷卻后，得到0.8mm厚的PET和PDMS 雙層薄膜；

（3）將雙層薄膜裁剪成5×1cm^２的長條，用夾具夾住雙層薄膜的兩端，兩端的距離是4cm，然后使雙層薄膜對稱彎曲到2cm ；

（4）將上述（3）中將彎曲的雙層薄膜放置于氧等離子去膠機中，射頻功率為150W ，氧氣流量150sccm ，處理時間為3~18min ，在彎曲的雙層薄膜表面生成一層類二氧化硅剛性層；

（5）緩慢勻速釋放應力使彎曲的雙層薄膜平整，在雙層薄膜上形成光柵狀褶皺。

所述的PDMS預聚物和固化劑按照10：1的質(zhì)量比混合。

本發(fā)明的技術(shù)效果在于：

本發(fā)明提出了一種PDMS梯度光柵結(jié)構(gòu)的制備方法，結(jié)合氧氣等離子體加工工藝制備了周期結(jié)構(gòu)整齊的光柵褶皺結(jié)構(gòu)。由于彎曲時應力分布不均勻，所以在PDMS 薄膜上會形成周期和高度不同的光柵褶皺，也就是梯度光柵。這種梯度光柵在室內(nèi)日光燈的照射下，不同周期的光柵衍射角不同，薄膜表面反射出由中心對稱的彩色光帶。制備的梯度光柵褶皺具有明顯的衍射現(xiàn)象，并且衍射角變化顯著，可廣泛用于應力測量。該工藝操作簡單、加工周期短、成本低，可以用于加工制備不同周期的梯度光柵，也表明這種方法是一種加工梯度光柵的潛在有效手段，可廣泛應用于微型光譜儀、掃描儀、光通訊等領(lǐng)域中。

具體實施方式

PDMS梯度光柵結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下方法：

（1）將PDMS預聚物和固化劑按照10：1的質(zhì)量比混合，形成PDMS液體，并將混合好的PDMS液體攪拌均勻，常溫靜置30min ，放在真空干燥箱中，保持抽真空狀態(tài)直至液體中無氣泡為止 ；

（2）將PDMS液體取出，傾倒在干凈的0.3mm厚度的PET的表面，放平，再抽真空約10min ，待無氣泡后，在65℃ 的真空加熱箱中加熱固化3h，取出并冷卻后，得到0.8mm厚的PET和PDMS 雙層薄膜；

（3）將雙層薄膜裁剪成5×1cm^２的長條，用夾具夾住雙層薄膜的兩端，兩端的距離是4cm，然后使雙層薄膜對稱彎曲到2cm ；

（4）將上述（3）中將彎曲的雙層薄膜放置于氧等離子去膠機中，射頻功率為150W ，氧氣流量150sccm ，處理時間為3~18min ，在彎曲的雙層薄膜表面生成一層類二氧化硅剛性層；

（5）緩慢勻速釋放應力使彎曲的雙層薄膜平整，在雙層薄膜上形成光柵狀褶皺。