CN115430916B - 一种基于匹配层的激光制备微纳结构的方法及*** - Google Patents

一种基于匹配层的激光制备微纳结构的方法及*** Download PDF

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Abstract

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***，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。

Description

一种基于匹配层的激光制备微纳结构的方法及***
技术领域
本发明涉及微纳结构制备技术领域，尤其涉及一种基于匹配层的激光制备微纳结构的方法、***及微纳结构。
背景技术
表面微纳结构加工可改善或赋予材料表面一些新颖的特性，例如浸润性、光学特性、摩擦磨损性能等。相比于表面随机微纳结构，有序的周期性微纳结构在生产制备中可重复性强，且可依据结构参数推断表面性能。为了实现周期性微纳结构的制备，人们发展了多种微纳加工技术。其中，激光表面微纳制备技术由于具有适用材料广、灵活高效和环境友好等优点，成为了常用的微纳制备技术之一。
激光直写技术是利用聚焦的激光束直接在基材表面制备微纳结构的技术，当激光通量超过材料的损伤阈值时，即可产生与激光扫描路径一致的微纳结构。激光诱导周期表面结构技术是简便的制备周期性微结构激光制备技术之一，可以通过激光辐照直接在材料表面诱导周期性微纳结构。激光干涉直写技术通过调整两束或多束相干光束的干涉排列，可以制备线状、孔状甚至更复杂的周期结构。
现有技术存在的缺点：激光直写技术通常其精度受限于衍射极限，且加工效率低。激光诱导周期表面结构技术并不适用于全部材料，已被证实很难在贵金属如金和银上制备。激光干涉直写技术所需的光学装置复杂，成本高昂。以上现有激光制备微纳结构的技术均为直接在材料表面制备微纳结构，对材料造成了破坏，且制备的同质微纳结构不可重复擦除。
发明内容
本发明提供了一种基于匹配层的激光制备微纳结构的方法及***，以解决现有激光制备微纳结构的技术对基材造成破坏，且同质微纳结构不可重复擦除的技术问题，实现制备可擦除微纳结构，且不会对基材造成破坏。
为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供了一种基于匹配层的激光制备微纳结构的方法，所述方法包括：
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。
可以理解的是，相比于现有的在材料本体上制备微纳结构的技术，本发明通过涂覆匹配材料形成薄膜，即匹配层，在匹配层上制备微纳结构，这样避免了对基材的破坏，同时控制激光加工中产生的局部高温，改变匹配材料的物化性质，赋予其微纳结构可擦除或不可擦除(即永久性)的特性，在不破坏基材的不同特定溶剂中进行超声清洗，选择性去除剩余的匹配层或者可擦除微纳结构。
在进一步的实施例中，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。
在进一步的实施例中，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。
第一单位面积激光功率密度加工窗口不同于第二单位面积激光功率密度加工窗口，两者对匹配材料的改性程度不同，分别对应制备可擦除微纳结构和永久性微纳结构。且第一单位面积激光功率密度加工窗口和第二单位面积激光功率密度加工窗口的能量均小于基材的损伤阈值，避免激光对基材的破坏。
在进一步的实施例中，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。
在进一步的实施例中，所述匹配材料为具有部分透射、部分吸收激光特性的材料。
激光部分透射在基材-匹配层的界面上，产生的等离激元及干涉效应决定了周期性电场分布，进而产生周期性温度场；匹配材料吸收了部分激光能量，在周期性电场及温度场的局部电场或温度峰值超过了匹配材料的损伤阈值的情况下，进而在匹配层上产生周期性微纳结构，吸收激光能量的多少决定了匹配材料的改性程度，进而产生可擦除微纳结构或永久性微纳结构。
第二方面，本发明实施例提供了一种微纳结构，所述微纳结构采用上述任一基于匹配层的激光制备微纳结构的方法制备。
在第二方面的进一步实施例中，所述周期性微纳结构为微纳光栅，周期为950-1020nm。
微纳光栅的周期小于所述激光的波长，即Λ＜λ(Λ为微纳光栅的周期，λ为激光波长)，改变激光条件甚至可以达到深亚波长区域，即Λ＜λ/2，在激光直接辐照下即可在一个光斑内于匹配层上制备多条线栅，例如，在直径为100μm的激光光斑辐照下可一次性产生几十甚至上百条微纳光栅，提高了微纳结构的制备效率。
在第二方面的进一步实施例中，所述基材为金属、半导体或电介质。
本发明中基材的种类不受限制，激光能部分透射在基材-匹配层的界面上产生周期性电场和温度场，能够很好地解决现有技术中不能通过激光直接辐照的方式在贵金属如金和银上产生周期性微纳结构的问题。
第三方面，本发明实施例提供了一种基于匹配层的激光制备微纳结构的***，所述***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。
本发明实施例提供了一种基于匹配层的激光制备微纳结构的方法及***。在基材表面涂覆匹配材料以形成薄膜，通过激光辐照在材料表面的薄膜上，以制备周期性微纳结构，调节激光的加工参数，以形成可擦除微纳结构和永久性微纳结构。相比于现有的激光制备微纳结构技术，本实施例普适性强，兼容各种镀膜技术，适用于各种基材，在不破坏基料的条件下可制备重复擦除微纳结构，可应用于表面着色、防伪、信息加密等领域。
附图说明
图1是本发明实施例所提供的一种基于匹配层的激光制备微纳结构方法步骤示意图；
图2是本发明实施例所提供的一种基于匹配层的激光制备微纳结构方法流程示意图；
图3是本发明实施例所提供的一种基于匹配层的激光制备微纳结构***示意图；
图4是本发明实施例所提供的一种基于匹配层的激光制备微纳结构的方法及***在厚度为1mm，面积为3cm×3cm的金板上制备的微纳结构图样；
图5是本发明实施例所提供的一种基于匹配层的激光制备微纳结构的方法及***在金表面制备微纳结构的扫描电子显微镜结果图；
图6是本发明实施例所提供的一种基于匹配层的激光制备微纳结构的方法及***在厚度为1mm，面积为2.5cm×2.5cm的镍、铜、银、金板上制备的大面积微纳结构，显示“中山大学”彩虹色图案；
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1和图2，在本发明的实施例中，提供了一种基于匹配层的激光制备微纳结构方法，所述方法包括以下步骤S1-S5：
S1、通过在基材表面涂覆匹配材料以形成薄膜。
S2、将激光器产生的激光聚焦于所述薄膜表面上。
S3、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。
S4、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。
S5、将所述制备完成的微纳结构在特定溶剂中进行超声清洗。
在本发明实施例中，为解决现有激光制备微纳结构技术对基材造成破坏的问题，通过将匹配材料涂覆在基材表面形成薄膜，以匹配材料在基材上形成的薄膜作为激光制备微纳结构的物质层，在不破坏基材的情况下完成微纳结构的制备，其中不限制基材的种类，可以为金属、半导体或电介质。匹配材料选取为部分透射部分吸收激光的材料，至少包括记号笔油墨、金属铬、聚苯乙烯等，其中记号笔油墨的主要颜料成分至少包括炭黑、苯胺黑、立德粉、柠檬黄、大红粉、酞青蓝等。激光部分透射在基材-匹配层的界面上，产生的等离激元及干涉效应决定了周期性电场分布，进而产生周期性温度场；匹配材料吸收了部分激光能量，在周期性电场及温度场的局部电场或温度峰值超过了匹配材料的损伤阈值的情况下而升温熔融、汽化、改性，进而在匹配层上刻蚀周期性微纳结构，而不破坏基材表面。
需要说明的是，由于不同材料的光学性质不同，对于不同基材和匹配材料，激光器的光源波长、脉宽、重复频率可根据材料光谱的吸收峰进行调整，选择合适的激光器参数，以提高激光制备微纳结构的质量。
在本发明实施例中，涂覆方式包括但不限于物理气相沉积法、化学气相沉积法、旋涂法、手工涂覆法，涂覆工具包括但不限于磁控溅射镀膜机、电子束镀膜机、旋涂机、化学电镀设备、记号笔、***、毛笔，刷子等。在本发明优选实施例中，所述涂覆方法为手工涂覆法，所述涂覆工具为记号笔。
在本发明实施例中，为保护基材在不被破坏的基础上获得微纳结构，利用激光辐照技术，在基材表面涂覆的匹配材料上形成微纳结构。首先利用扩束镜将激光扩束，改善光束质量，在将扩束后的激光经过聚焦透镜聚焦于薄膜的表面，对激光器的加工参数进行调整。加工参数包括第一加工参数和第二加工参数，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。请参阅图2，调整激光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。这样的可擦除微纳结构在超声清洗处理中可以被特定溶剂去除。调整激光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。这样的永久性微纳结构在超声清洗处理中不会被特定溶剂去除。
对于特定溶剂，应根据匹配层和可擦除微纳结构的溶解特性来选择，如果制备的微纳结构包括可擦除微纳结构和永久性微纳结构，且可擦除微纳结构和永久性微纳结构都需要保留，则选择可溶解剩余匹配层，但不会对可擦除微纳结构造成破坏的溶剂；如果利用制备完成的包括可擦除微纳结构和永久性微纳结构进行防伪，则选择可溶解可擦除微纳结构的溶剂。
实施例二
相应地，请参阅图3，本发明实施例还提供一种基于匹配层的激光制备微纳结构的***，用于执行如上所述的微纳结构的制备方法，包括：涂覆单元1，激光加工单元2和超声清洗单元3，其中，
所述涂覆单元1，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2，包括激光器201、聚焦透镜202和运动扫描平台203；
其中，所述激光器201，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，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202，用于将激光聚焦于所述薄膜的表面上；所述运动扫描平台203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。
所述超声清洗单元3，用于对所述微纳结构在特定溶剂中进行超声清洗。
作为本实施例的一种优选方案，所述激光器201是Nd:YAG红外纳秒激光器，波长为1064nm，脉冲宽度为10ns-50ns，输出脉冲能量为0.01mJ-0.15mJ，重复频率为1kHz-10kHz；所述聚焦透镜202的焦距为15cm，聚焦光斑的直径是100μm；制备的微纳结构光栅周期约为1μm，具体为950-1020nm。所述运动扫描平台203为步进电机，步进电机的移动速度为0.1mm/s-0.6mm/s，填充间距为0.1mm-0.2mm。步进电机可以被振镜***替代进行大面积微纳结构制备。
关于一种基于匹配层的激光制备微纳结构的***的具体限定可以参见上述对于一种基于匹配层的激光制备微纳结构的方法的限定，此处不再赘述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本申请所公开的实施例描述的各个方法步骤，能够以一一对应的单元模块和硬件来实现。具体的实现方式取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
实施例三
本发明实施例通过上述的基于匹配层的激光制备微纳结构的方法及***，在基材为金属金的表面实现光栅型微纳结构的激光扫描加工。
在本实施例中，涂覆方法为手工涂覆法，涂覆工具为记号笔，基材为金属金，正方形金样品材料的厚度为1mm，边长为3cm，匹配材料为主要成分包括苯胺黑的记号笔油墨。激光器201采用Nd:YAG红外1064nm纳秒激光器，脉冲宽度为50ns，线偏振光，聚焦透镜202的焦距为15cm，聚焦光斑的直径为100μm，第一加工参数中，激光通量为1.4J/cm2，有效脉冲数为250，第二加工参数中，激光通量为1.3J/cm2，有效脉冲数为5000。特定溶剂为无水乙醇。
相应地，请参阅图4，将含有苯胺黑的酒精性记号笔油墨涂覆在金基材表面制备薄膜，图案为“Light”，将完成涂覆的样品置于运动扫描平台203上，调节激光器201加工参数为第一加工参数，可以利用扩束镜将激光器201出射的激光扩束，扩束后的激光经过聚焦透镜202后聚焦在完成涂覆的金基材表面薄膜上，利用运动扫描平台203在激光直接辐照下产生可擦除周期性微纳结构“gt”，此时激光诱导金属界面的等离激元(近似正弦型的电场分布)在油墨上刻出光栅结构，匹配材料并未完全改性，仍然可溶解于无水乙醇。再将激光器201的加工参数调整为第二加工参数，制备产生永久性周期性微纳结构“Lih”，激光诱导金属界面的等离激元产生的温度场中的温度峰值使匹配材料改性，变成不溶于无水乙醇的材料。扫描制备完成的微纳结构“Light”在白光下具有衍射效应，显示出从红到紫的彩虹颜色。其中“Lih”和“gt”分别为永久性和可擦除微纳结构，在无水乙醇超声清洗后只留下“Lih”，“gt”被擦除。
通过扫描电镜，对本实施例所制备的光栅型微纳结构的表面形貌进行表征，请参阅图5，本实施例所制备的光栅型微纳结构周期约为1μm，在950-1020nm之间。
本发明实施例中，可实现手写图案激光彩色化的功能，直接使用马克笔在贵金属表面涂写，利用本发明提供的基于匹配层的激光制备微纳结构的方法及***制备产生微纳结构，即可变成具有衍射特性的彩色图案。可以应用于：1.在艺术作品创作中，如果激光辐照后不满意，仍具有修改的空间，可以用酒精擦掉局部不满意的地方，重新绘制。2.防伪：在贵金属上制备彩色微纳结构，如果是真品，在特定溶剂下可全部溶解，证明是唯一的真品，仿品不具备这样的技术。如同个性签名一样，人工手绘图案的唯一性确保了其独一无二的防伪认证。3.加密：隐藏真实信息，比如图4中，Light是虚假的信息，真实信息是“Lih”，信息接受者使用特定溶剂溶解掉虚假信息后显示真实信息。如果窃密者中途破解信息，接受者看到信息也会明白加密信息中途已被破坏。
实施例四
本发明实施例通过上述的基于匹配层的激光制备微纳结构的方法及***，在基材为金属镍、铜、银、金的表面实现光栅型微纳结构的激光扫描加工。
在本实施例中，涂覆方法为手工涂覆法，涂覆工具为记号笔，基材为金属镍、铜、银、金，正方形样品材料的厚度为1mm，边长为2.5cm，匹配材料为主要成分包括苯胺黑的记号笔油墨。激光器201采用Nd:YAG红外1064nm纳秒激光器，脉冲宽度为50ns，线偏振光，聚焦透镜202的焦距为15cm，聚焦光斑的直径为100μm。激光通量和有效脉冲数分别为：[0.57J/cm2,5000](镍)，[0.89J/cm2,4000](铜)，[0.45J/cm2,20000](银)，[0.89J/cm2,5000](金)。相应地，制备的“中”为可擦除微纳结构，“山”、“大”、“学”为永久性微纳结构。
相应地，请参阅图6，将含有苯胺黑的酒精性记号笔油墨涂覆在镍、铜、银、金基材表面制备薄膜，图案为“中山大学”，将完成涂覆的样品置于运动扫描平台203，调节激光器201加工参数，可以利用扩束镜将激光器201出射的激光扩束，扩束后的激光经过聚焦透镜202后聚焦在完成涂覆的镍、铜、银、金基材表面，利用运动扫描平台203在激光直接辐照下制备大面积微纳结构。利用本发明基于匹配层的激光制备微纳结构的方法及***制备的周期性微纳结构为微纳光栅，周期约为1μm，在950-1020nm之间，在白光照射下发生衍射，显示出从红到紫的彩虹颜色的“中山大学”彩虹色图案。
综上所述，在本发明实施例中，在基材表面涂覆匹配材料以形成薄膜，通过激光辐照技术，调整激光器的加工参数，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，制备产生微纳结构。通过调节激光器不同的加工参数，以形成可擦除微纳结构和永久性微纳结构。本发明的激光制备微纳结构和现有技术相比，具有以下优点：
1.相比于激光直写技术，本发明的制备精度小于激光波长尺度，精度更高。
2.相比于激光诱导周期表面结构技术，本发明可广泛适用于各种材料，尤其是可在金、银等贵金属材料上制备。
3.相比于激光干涉直写技术，本发明通过直接激光辐照即可在基材表面制备微纳结构，不需要复杂昂贵的光学装置产生干涉光场来制备微纳结构。
4.本发明在不破坏基材的情况下在匹配层上制备微纳结构，实现温和加工，首次通过直接激光辐照的方式在贵金属金、银上产生规整的微纳光栅，且微纳结构可重复擦除，可擦除的微纳结构具有信息加密特性。
5.本发明兼容多种涂覆方法，多种匹配材料及基材，制备机理不限制激光器的种类，具有普适性。
6.本发明技术方案不仅兼容数码图案的制备，还可以运用于艺术作品的创作中，利用涂覆工具将签名、书法、篆刻和绘画等艺术作品直接创作于基材表面上，进行艺术作品图案的激光彩色化。运用本发明实施例加工的艺术作品具有炫彩效果，可被永久性保留在基材上，艺术作品的唯一性和彩色效果使其具有极高的防伪价值。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种优选实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

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；
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；
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；
所述匹配材料为具有部分透射、部分吸收激光特性的材料；
所述涂覆匹配材料的方法至少包括：物理气相沉积法、化学气相沉积法、旋涂法、手工涂覆法。
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。
3.一种微纳结构，其特征在于，所述微纳结构采用如权利要求1至2任一项所述的方法制备。
4.如权利要求3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。
5.如权利要求4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。
6.一种基于匹配层的激光制备微纳结构的***，其特征在于，所述***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；
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；
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；
所述匹配材料为具有部分透射、部分吸收激光特性的材料；
所述涂覆匹配材料的方法至少包括：物理气相沉积法、化学气相沉积法、旋涂法、手工涂覆法。
7.如权利要求6所述的基于匹配层的激光制备微纳结构的***，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1kHz-40kHz。
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