为了更简单地制备出可用于应力测量的光栅褶皱结构,采用基于刚性薄膜/柔性衬底的自组装工艺制备了可调谐光栅.首先在聚乙烯对苯二酸脂(PET)薄膜上旋涂一层聚二甲基硅氧烷(PDM S)薄膜,将双层薄膜弯曲并用氧气等离子体处理,在其表面生成一层刚性氧化层,借助柔性PET对刚性层施加均匀应力,当应力超过临界值时,在PDMS基底上自组装形成光栅褶皱结构.然后根据光栅分光原理,将这种可调谐的光栅结构应用于应力测试.实验结果表明:当光栅的曲率半径为1.4 mm时,制备的可调谐光栅褶皱在0%~10%的应变范围得到的波长变化为452~507 nm;当光栅的曲率半径为5.6 mm时,制备的可调谐光栅褶皱在0%~15%的应变范围得到的波长变化为498~572 nm.本文提出的可调谐光栅制备方法是一种成本低、工艺简单、可批量化生产的工艺方法,也是一种制备变间距光栅的潜在方法,未来有望应用于光谱仪、光通讯等领域.
光栅制作 聚二甲基硅氧烷 氧气等离子体 衍射 光谱学