(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211128295.1 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 中山大学 地址 510275 广东省广州市新港西路13 5号 (72)发明人 江绍基　李锐豪　黄敏　 (74)专利代理 机构 广州三环 专利商标代理有限 公司 44202 专利代理师 吕金金 (51)Int.Cl. B23K 26/354(2014.01) B23K 26/70(2014.01) G02B 5/18(2006.01) (54)发明名称 一种基于匹配层的激光制备微纳结构的方 法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于匹配层的激光制备 微纳结构 的方法及系统， 包括： 通过在基材表面 涂覆匹配材料以形成薄膜； 将 激光器产生的激光 聚焦于薄膜表 面上； 将完成 匹配材料涂覆的基材 置于运动扫描平台上， 以控制激光在薄膜表面上 的扫描方向； 调整激光器的加工参数， 使光场达 到在薄膜的表面产生周期性微纳结构的单位面 积激光功率密度加工窗口； 调整加工参数以改变 所述单位面积激光功率密度， 以形成可擦除微纳 结构或者永久性微纳结构， 对于可擦除微纳结构 及剩余匹配层， 可通过在特定溶剂中超声清洗进 行擦除。 本发 明实现了在不破坏基材的情况下制 备微纳结构， 并首次在贵金属表 面产生规则光栅 等微纳结构， 可应用于表面着色、 多重防伪、 信息 加密等领域。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115430916 A 2022.12.06 CN 115430916 A 1.一种基于匹配层的激光制备微纳结构的方法， 其特 征在于， 包括： 通过在基材表面涂覆匹配材 料以形成薄膜； 将激光器产生的激光聚焦于所述薄膜 表面上； 将所述完成匹配材料涂覆的基材置于运动扫描平台上， 通过所述运动扫描平台控制激 光在所述薄膜 表面上的扫描方向； 调整所述激光器的加工参数， 使光场达到在所述薄膜的表面产生周期性微纳结构的单 位面积激光功率密度加工窗口； 调整 所述加工参数以改变所述单位面积激光功 率密度加工 窗口， 以形成可擦除微纳结构或者永久性 微纳结构； 将所述制备完成的微纳结构在特定溶剂中进行超声清洗 。 2.如权利要求1所述的基于匹配层的激光制备微纳结构的方法， 其特征在于， 所述调整 所述加工参数以改变所述单位面积激光功率密度加工窗口， 以形成可擦除微纳结构或者永 久性微纳结构， 包括： 调整激光器的加工参数为第 一加工参数， 使光场达到在所述薄膜的表面产生周期性微 纳结构的第一单位 面积激光功率密度加工窗口， 以制备 可擦除微纳结构。 3.如权利要求1所述的基于匹配层的激光制备微纳结构的方法， 其特征在于， 所述调整 所述加工参数以改变所述单位面积激光功率密度加工窗口， 以形成可擦除微纳结构或者永 久性微纳结构， 包括： 调整激光器的加工参数为第 二加工参数， 使光场达到在所述薄膜的表面产生周期性微 纳结构的第二单位 面积激光功率密度加工窗口， 以制备永久性 微纳结构。 4.如权利要求3所述的基于匹配层的激光制备微纳结构的方法， 其特征在于， 所述第 一 加工参数和第二加工参数均包括激光 通量和有效脉冲数。 5.如权利要求1所述的基于匹配层的激光制备微纳结构方法， 其特征在于， 所述匹配材 料为具有部分透射、 部分吸 收激光特性的材 料。 6.一种微纳结构， 其特征在于， 所述微纳结构采用 如权利要求1至5任一项所述的方法 制备。 7.如权利要求6所述的微纳结构， 其特征在于， 所述周期性微纳结构为微纳光栅， 周期 为950‑1020nm。 8.如权利要求6所述的微纳结构， 其特 征在于， 所述基材为金属、 半导体或电介质。 9.一种基于匹配层的激光制备微纳结构的系统， 其特征在于， 所述系统包括： 涂覆单 元， 激光加工单 元和超声清洗单 元， 其中， 所述涂覆单 元， 用于通过在基材表面涂覆匹配材 料以形成薄膜； 所述激光加工单 元， 包括激光器、 聚焦透 镜和运动扫描平台； 所述激光器， 用于产生激光， 并聚焦于所述薄膜表面上； 以及调整所述激光器的加工参 数， 使光场达到在所述薄膜的表面产生周期性微纳结构的单位面积激光功率密度加工窗 口； 调整所述加工参数以改变所述单位面积激光功率密度加工窗口， 以形成可擦除微纳结 构或者永久性微纳结构； 所述聚焦透镜， 用于将激光聚焦于所述薄膜的表面上； 所述运动扫 描平台用于承载所述完成匹配材料涂覆的基材， 以控制激光在所述薄膜表面上的扫描方 向； 超声清洗单 元， 用于对所述 微纳结构在特定溶剂中进行超声清洗 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115430916 A 210.如权利要求8所述的基于匹配层的激光制备微纳结构的系统， 其特征在于， 所述激 光器的波长为1064nm， 线偏振光， 脉冲宽度为10ns ‑50ns， 输出脉冲能量范围为0.01mJ ‑ 0.15mJ， 频率范围为1kH z‑40kHz。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115430916 A 3