外文翻譯--在聚丙烯上通過短脈沖激光結(jié)構(gòu)模具的復(fù)制模具快速制造超疏水性表面（譯文）

1、中文 3640 字出處：Applied Physics A, 2010, 99(4): 691-695在聚丙烯上通過短脈沖激光結(jié)構(gòu)模具的復(fù)制模具 在聚丙烯上通過短脈沖激光結(jié)構(gòu)模具的復(fù)制模具快速制造超疏水性表面 快速制造超疏水性表面作者 作者J. J. Bekesi Bekesi · J.J.J. J.J.J. Kaakkunen Kaakkunen · W. W. Michaeli Michaeli · F

2、. F. Klaiber Klaiber ·M. M. Schoengart Schoengart · J. J. Ihlemann Ihlemann · P. P. Simon Simon收稿日期：2010年4月12日/接受日期：2010年4月16日/網(wǎng)上發(fā)布時間：2010年5月7日©德國施普林格出版社2010摘要 摘要一種通過并行激光加工，隨后通過注射成型產(chǎn)生復(fù)制品來加快超疏水表面結(jié)構(gòu)的快速生

3、成的方法被發(fā)表出來。在一個激光能量分布為 25×25 的點(diǎn)陣施加自制熔融二氧化硅類衍射光學(xué)元件（DOE），對此光學(xué)元件施加短脈沖紫外激光脈沖，用作金屬模具表面燒蝕透射掩模。在隨后的工藝步驟中，由變溫注射成型制造處理后的特征復(fù)制品，從而大量生產(chǎn)塑料部件表面形狀，所得形貌便于制造組件的超防水行為。1 引言 引言微米和納米結(jié)構(gòu)的表面產(chǎn)生了各種新的功能，包括超防水行為，一定的摩擦性能，場的擴(kuò)增能力等。眾多新興應(yīng)用都有很大的潛力，這些應(yīng)

4、用產(chǎn)生對持續(xù)快速增長，簡單，靈活，經(jīng)濟(jì)的制造技術(shù)的需求。激光燒蝕是在種類繁多的材料上制造微米或更小的表面結(jié)構(gòu)非常適合的方法。特別的是，在微米級或更小的高導(dǎo)熱性的材料上生成特征尺寸可能需要使用特殊的激光系統(tǒng)，在這種情況下，施加皮秒級或更短的脈沖持續(xù)時間的短激光脈沖是必要的，因?yàn)槭┘佣滩ㄝ椛浯_保了進(jìn)一步提高空間分辨率。從可達(dá)的最大處理速度來看，相比于點(diǎn)順序方式，并行處理技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。這代表在大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用中的一個關(guān)鍵問題。焦點(diǎn)掃描提供

5、了以極大的靈活性創(chuàng)建任意結(jié)構(gòu)的能力，但只有有限的處理速度，尤其是對于周期性結(jié)一個迭代傅立葉變換算法（IFTA）被用于設(shè)計(jì)相位掩模，這是一個在光軸上以一個 25×25 點(diǎn)陣形式產(chǎn)生期望的沒有任何偏移量的強(qiáng)度分布的 2 級相位元件。雖然在該設(shè)計(jì)中，從 1 階模式的分離 0 階是不可能的，由于其較高效率它仍然有利于某些特定的應(yīng)用程序。因?yàn)辄c(diǎn)對稱的結(jié)構(gòu)（如一個 N×N 點(diǎn)陣）的第一階光束可以重疊，相比離軸設(shè)計(jì)有效地增加一倍效

6、率。另外，在本例中，第0 階光束被聚焦在該元件的傅立葉平面，并與中心點(diǎn)一致（如果施加奇數(shù)個點(diǎn)）。該掩模被設(shè)計(jì)成由 367×367 個像素，具有 27 微米的像素大小，得到大約 10mm×10mm 的全孔徑。對于 DOE 的加工，我們使用了商業(yè)化準(zhǔn)分子激光器提供納秒紫外激光，脈沖出波長為 193nm 的光。為了產(chǎn)生所需的相位，像素通過成像在石英背面上的正方形孔燒蝕 SiOx 層。隨后在退火過程中 SiOx 層轉(zhuǎn)化成二氧

7、化硅，掩模在大氣環(huán)境下加熱 8 小時以上高達(dá) 1000℃。在此過程中所述的SiOx 層得到和分散二氧化硅相同的透明度，確保了掩模的高傳輸性。為了檢查DOE 的性能，我們使用波長在 248nm 的飛秒紫外線脈沖，也為了稍后孔矩陣的生成。一個熒光體板被放置在傅立葉平面且通過產(chǎn)生的點(diǎn)陣照明，以觀察所生成的強(qiáng)度分布。這個圖形被成像到 CCD 照相機(jī)，用光束分析軟件記錄。這個圖像展示于圖 1A。圖 1B 是中間線（含 0 階光束）強(qiáng)度分布的垂直截