本发明属于微纳制造及激光微细加工技术领域，特别涉及一种毫微纳三级结构复眼透镜的制造方法。
背景技术：
自然界中昆虫的复眼具有很多毫微纳三级结构，凭借其独特的生物学多级结构，昆虫拥有了其它物种所不具备的视觉感官优势。昆虫复眼的多级结构所带来的优势主要表现在以下几个方面：视角范围更大，能够形成多角度全方位的同时观测；多级结构所呈现的视觉图像系统有利于观测动态的微小单位；复眼小眼级别达到微米级别，其中纳米级别的乳突结构排布具有超强的疏水性。具有多级结构的昆虫复眼在带来种种优势的同时也加大了制造难度。而且由于次级结构较多，使得具有多级结构的复合时易发生变形，难以保证结构特征的完整性。
中国专利(申请号：2016104225183，一种具有毫微纳三级结构复眼透镜的制造方法)提出了一种先“纳米”后“微米”再“毫米”的毫微纳三级结构的制备方法，该方法存在一个缺点是：后制备的微米结构会使样片表面曲率发生变化导致纳米结构发生变形，影响结构的均匀性。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种毫微纳三级结构复眼透镜的制造方法，有效减小纳米结构的变形，保证了结构的完整性，提高了效率。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种毫微纳三级结构复眼透镜的制造方法，包括以下步骤：
1)将质量分数为15％-25％的PMMA甲苯溶液涂覆在黑色亚克力板表面，于常温下自然挥发8h，制得表面覆盖有厚度为50μm的PMMA薄膜的第一样片；
2)将第一样片安装于三维工作台上，搭建激光加工光路，使得飞秒激光器发射出的激光经物镜垂直照射在第一样片的黑色亚克力板表面上，设定飞秒激光器重复频率为1kHz，功率为15mW，脉冲数为1000，制造得具有微米结构透镜的第二样片；
3)将PDMS旋涂在第二样片上，旋涂速度为600rad/s,旋涂20s，制得厚度为300μm具有微米结构的反模具；
4)使用反模具，利用气压辅助成形方法实现微米结构阵列的曲面化，制得毫微二级复合结构，即第三样片；
5)在第三样片表面溅射50nm的ZnO得到第四样片，将7g六甲基四胺和14.87g硝酸锌分别溶于500ml的去离子水中，搅拌20分钟，然后将六甲基四胺溶液倒入硝酸锌溶液中，混合搅拌15分钟，将第四样片放入混合溶液中，放入90℃水浴锅中水浴20分钟，得到第五样片；
6)将第五样片用去离子水清洗2分钟，放在60℃的烘台上50分钟，实现毫微纳三级结构的复眼透镜的制造。
本发明的有益效果：本发明利用激光光致膨胀，气压辅助成形和溅射材料生长等工艺手段，实现毫微纳三级结构复眼透镜的制造。采用先“微”后“毫”，最后制备纳米结构的方法，可以有效减小纳米结构的变形，保证了结构的完整性，提高了效率。
附图说明
图1为实施例1制备第二样片的微米结构电镜图。
图2为实施例1制备第六样片的毫微纳三级结构电镜图。
图3为实施例1制备第六样片的微纳复合结构电镜图。
图4为实施例1制备第六样片的纳米结构电镜图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1，一种毫微纳三级结构复眼透镜的制造方法，包括以下步骤：
1)将100ul质量分数为20％的PMMA甲苯溶液涂覆在尺寸为2cm*2cm的黑色亚克力板表面，于常温下自然挥发8h，制得表面覆盖有厚度为50μm的PMMA薄膜的第一样片；
2)将第一样片安装于三维工作台上，搭建激光加工光路，使得飞秒激光器发射出的激光经物镜垂直照射在第一样片的黑色亚克力板表面上，设定飞秒激光器重复频率为1kHz，功率为15mW，脉冲数为1000，打点周期为100μm，制造数目为100*100点阵列，制造得具有微米结构透镜的第二样片，如图1所示；
3)将PDMS旋涂在第二样片上，旋涂速度为600rad/s,旋涂20s，制得厚度约为300μm具有微米结构的反模具；
4)将反模具固定在孔径为5mm的可以抽真空的圆形空腔上，抽真空至负压为-1MPa，使PDMS薄膜变形成为一个曲面，将NOA72紫外固化胶浇注在PDMS曲面上，压在玻璃基底上，然后用紫外曝光机曝光100s，脱模制得高度为5mm，直径为2.7mm的毫微二级复合结构，即第三样片；
5)在第三样片表面溅射50nm的ZnO得到第四样片，将7g六甲基四胺和14.87g硝酸锌分别溶于50ml的去离子水中，搅拌20分钟，然后将六甲基四胺溶液倒入硝酸锌溶液中，混合搅拌15分钟，将第四样片放入混合溶液中，放入90℃水浴锅中水浴20分钟，得到第五样片；
6)将第五样片用去离子水清洗2分钟，放在60℃的烘台上50分钟，实现毫微纳三级结构的复眼透镜的制造，即第六样品，第六样片的毫微纳三级结构电镜图、微纳复合结构电镜图、纳米结构电镜图分别如图2、图3、图4所示，图3为图2中A部分放大图，图4为图3中B部分放大图，从图3中可以看出，在微米结构的表面形成了全覆盖的纳米结构，从图4中可以看出纳米结构的生长分布较为均匀。
实施例2：将实施例1步骤1)PMMA质量分数变为15％，其它步骤相同，可以得到与图2结构类似的三级复合结构。
实施例3：将实施例1步骤1)PMMA质量分数变为25％，其它步骤相同，可以得到与图2结构类似的三级复合结构。