精密電鑄光柵是利用電化學(xué)沉積原理，在具有光柵結(jié)構(gòu)的母模表面沉積金屬，形成與母模光柵結(jié)構(gòu)互補的金屬復(fù)制件。具體來說，將母模作為陰極，放入含有金屬離子的電解液中，通過施加直流電，使電解液中的金屬離子在母模表面還原并沉積，逐漸形成金屬光柵層。

制作工藝

• 母模制備：可采用光刻、激光加工或微納加工技術(shù)（如 LIGA 工藝）制作高精度母模，材質(zhì)通常為硅、玻璃或金屬。母模的精度直接影響電鑄光柵的質(zhì)量，其尺寸誤差需小于目標(biāo)件的 。

• 電鑄沉積

  • 電解液選擇：常用氨基磺酸鎳溶液，因其沉積應(yīng)力低、結(jié)晶細膩，適合精密結(jié)構(gòu)。也可根據(jù)需求選擇其他電解液，如含有銅離子、鈷離子等的溶液，以獲得不同性能的金屬光柵。
  • 參數(shù)控制：精確控制電流密度、溫度、pH 值等參數(shù)，確保沉積均勻無缺陷。一般電流密度控制在 1-10A/dm2，溫度在 40-60℃，pH 值在 3.5-4.5。
  • 厚度控制：通過沉積時間精準(zhǔn)控制光柵厚度，通常幾十微米至數(shù)百微米。

• 脫模與后處理

  • 脫模：采用化學(xué)或機械方法分離電鑄件與原模，需避免結(jié)構(gòu)損傷。
  • 清洗：去除殘留電解液，保證光柵表面清潔。
  • 拋光或鍍膜：必要時進行拋光或鍍膜（如金、黑鎳）以降低反射率，提高光柵的光學(xué)性能。

特點

• 高精度：能夠復(fù)制出母模的精細光柵結(jié)構(gòu)，線寬精度可達微米甚至納米級別，滿足高精度光學(xué)測量和光譜分析等領(lǐng)域的需求。

• 高反射率：經(jīng)過適當(dāng)?shù)腻兡ぬ幚砗?，可具有高反射率，能夠有效地反射特定波長的光，提高光學(xué)系統(tǒng)的效率。

• 耐用性：金屬材質(zhì)的電鑄光柵具有良好的機械強度和耐磨性，能夠在惡劣的工作環(huán)境下長期穩(wěn)定工作。

• 復(fù)雜結(jié)構(gòu)可加工性：可以制作出各種復(fù)雜的光柵結(jié)構(gòu)，如正弦光柵、矩形光柵、閃耀光柵等，以及非規(guī)則形狀和陣列結(jié)構(gòu)的光柵，滿足不同應(yīng)用場景的需求。

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