CN108732846B - 采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，以表面涂覆了银线的钠钙硅玻璃作为盖玻片，Ni网格作阳极，硅片作阴极，对钠钙硅玻璃进行显微热极化处理，利用周期性电场和热场方法可实现多种微米级显微结构的光学元件。本发明能通过调整Ni网格尺寸和气氛、电压、温度及时间热极化参数来达到控制样品的周期性与形貌。本发明方法能一次实现具有周期性显微二阶非线性极化率的光学元件，实现图案分辨率可达微米甚至纳米级水平，相对传统材料制备效率可提高数倍至数十倍，微结构分布与尺寸的形貌和原子或分子结构的成份可控，制备效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学元件的制备方法，特别是涉及一种具有微结构的光学元件的制备方法，主要应用于可见-近红外光学系统材料和器件技术领域。
背景技术
近年来，可见-近红外光学材料已广泛应用于信息技术、激光技术和电子通信技术等现代军事和民用高科技领域。晶体材料如蓝宝石和金刚石，使用传统工艺获得非球面透镜或棱镜的难度大、效率低、成本高，难以满足迅速发展的光学、信息技术等对材料的小型化、集成化和功能化的要求。钠钙硅玻璃材料因具有光损耗低、覆盖光通信窗口多、制造工艺简单、成本低和几何尺寸不受限制等优点，在可见-近红外光学系统中具有广阔的应用前景。一般地，实现微结构尺寸和分布的可控印刷是获得优异倍频和光学等性能的关键环节。
为了实现基于微结构的光功能钠钙硅玻璃可控制备，需要对玻璃进行改性。以前的改性主要集中于诸如干法蚀刻和光刻等普通微加工手段，其不足之处在于设备昂贵、工艺复杂、加工效率低下等，尤其是光刻还受到光的影响2008年，Takagi等人提出了一种简便可行的解决方案—采用显微图案电极热极化，采用具有周期性显微网格图案的阳极对玻璃进行热极化，以在玻璃表面形成与阳极微结构图案一致的极化层；从该微结构的形貌和成份出发，进行适合于特定功能设计，特别是从微结构的分布与尺寸出发，对材料倍频功能的设计，为低成本高性能光学材料的印刷提供基础保障。但目前，进行采用具有周期性显微网格图案的阳极对玻璃进行热极化的工艺还不能满足制备可见-近红外光学材料的需要，工艺复杂，图案化的分辨率还不够理想，工艺可控性和制备效率有待提高。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，能一次性将所需图案印刷在光学材料样品上，实现图案分辨率可达微米甚至纳米级水平，微结构分布与尺寸的形貌和原子或分子结构的成份可控，制备效率高。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，以钠钙硅玻璃作为样品，以表面涂覆了银线的另一片玻璃作为盖玻片，以Ni网格作阳极，以硅片作阴极，将作为阳极的Ni网格和硅片分别设置于作为样品的钠钙硅玻璃两侧，将Ni网格设置于作为盖玻片的玻璃和作为样品的钠钙硅玻璃之间，将作为样品的钠钙硅玻璃和作为盖玻片的玻璃上的银线作为阳极，形成热极化制备光学元件的装置并将其置于密封的盒子中， Ni网格采用具有周期性显微网格图案形式，对作为样品的钠钙硅玻璃进行加热，并向密封的盒子中通入非氧化性气体形成气体氛围，并对热极化制备光学元件的装置的作阳极的Ni网格和作阴极的硅片外加电压，对作为样品的钠钙硅玻璃进行显微热极化处理，从而在钠钙硅玻璃表面形成与作为阳极的Ni网格微结构图案一致的极化层，然后将作为样品的钠钙硅玻璃进行冷却后，得到所需的具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件。
作为本发明优选的技术方案，采用Ni网格尺寸、热极化气体气氛、热极化施加电压、热极化温度及热极化时间中的任意一种参数或任意几种参数的组合参数，对作为样品的钠钙硅玻璃进行显微热极化处理工艺过程进行控制，得到不同的所需的具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件。
作为本发明优选的技术方案，将表面涂覆了银线的钠钙硅玻璃作为盖玻片，银线的厚度不大于100μm，银线宽度不大于5mm。
作为本发明优选的技术方案，作阳极的Ni网格的一个方形网格单元的网格内宽尺寸为 0.5～285μm，Ni线宽的尺寸为0.5～55μm。
作为本发明优选的技术方案，作为样品的钠钙硅玻璃的宽度或长度尺寸不大于40mm，作为样品的钠钙硅玻璃的厚度不大于1.1mm。
作为本发明优选的技术方案，作为盖玻片的玻璃与作为样品的钠钙硅玻璃采用同一种玻璃材料，皆为钠钙硅玻璃。作为本发明进一步优选的技术方案，作为盖玻片的钠钙硅玻璃的宽度或长度尺寸不大于40mm，作为盖玻片的钠钙硅玻璃的厚度不大于1.1mm；作为阴极的所述硅片的宽度或长度尺寸不大于30mm，硅片的厚度不大于0.45mm。
作为本发明优选的技术方案，向密封的盒子中通入N2和Ar中的任意一种气体或者二者的混合气体，形成热极化处理工艺的气体氛围。
作为本发明优选的技术方案，采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，包括如下步骤：
a.将以表面涂覆了银线的玻璃作盖玻片，并将其银线连接正极，同时使银线和作为阳极的Ni网格保持电连接，将钠钙硅玻璃作为样品，将硅片作阴极并连接负极进行固定，并为作为样品的钠钙硅玻璃接好加热电源，使盖玻片、Ni网格、钠钙硅玻璃样品、硅片依次层叠组装形成热极化制备光学元件的工艺装置，并将热极化制备光学元件的工艺装置设置于敞口的盒子中，然后为盒子加上盖子，对热极化制备光学元件的工艺装置进行密封；
b.将在所述步骤a中完成热极化制备光学元件的工艺装置组装的密封盒子的导管和真空泵与外部气体供应管路分别相连，首先通过真空泵将盒子中抽真空至盒子内的气压不高于 5Pa，然后关闭真空泵，往盒子内充入热极化处理工艺的气体至不低于1.3bar，排除盒子中的空气和水蒸气；
c.在所述步骤b中完成热极化制备光学元件的工艺装置内的气体气氛设置后，在程序控制下，利用热传导的加热装置，以不低于10℃/min的升温速度，从室温加热作为样品的钠钙硅玻璃至260～300℃进行保温，使作为样品的钠钙硅玻璃的温度均匀化；
d.在所述步骤c中完成作为样品的钠钙硅玻璃的温度均匀化后，在作为样品的钠钙硅玻璃保持温度260～300℃的情况下，通过Ni网格作阳极和硅片作阴极，向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加直流电压1.2～2.5kV持续30～60min，对作为样品的钠钙硅玻璃进行显微热极化处理；作为本发明优选的技术方案，在对作为样品的钠钙硅玻璃进行显微热极化处理工艺过程中，向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加直流电压，在外加电压稳定后，电流开始逐渐衰减直至0A；在外加电压稳定过程和电流衰减过程中始终通过计算机软件同步记录电压和电流的变化，以备热极化处理工艺所需，对热极化处理工艺参数设置进行调控；
e.在所述步骤d中进行显微热极化处理工艺结束后，停止加热装置加热，然后将作为样品的钠钙硅玻璃冷却至室温，并在冷却过程同时保持在所述步骤d中所施加的直流电压，继续向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加直流电压；
f.当在所述步骤e进行冷却的作为样品的钠钙硅玻璃到达室温后，撤去向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加的直流电压，打开盒子的盖子，取出经热极化处理的过钠钙硅玻璃样品，从而得到所需的具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件。
优选地，共聚焦显微拉曼光谱仪测试显微二阶非线性极化率性能。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明方法采用Ni网格电极，该电极的显微图案分辨率可达微米甚至纳米级别，有利于所需样品微结构形貌在较大范围可选，且可以重复使用将所需图案印在样品上；
2.本发明选用SLG玻璃替代Si作为盖玻片，在钠钙硅玻璃表面得到了新颖的SHG图案， SHG图案不仅出现在网格位置，而且出现在方格里面，且其图案会随着计划的条件如选用的气体氛围等发生变化，尤其在Ar和N2气氛下可以分别得还拥有不同的所需的二阶非线性结构图的形貌的光学元件；
3.本发明方法一次实现具有周期性显微二阶非线性极化率的光学元件，相对传统材料制备效率可提高数倍至数十倍，具有很好的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例一和实施例二采用网格电极热极化方法制备光学元件的工艺装置结构示意图。
图2为本发明实施例一在Ar气氛下，采用网格电极热极化方法制备光学元件的网格内二阶非线性结构图。
图3为本发明实施例二在N2气氛下，采用网格电极热极化方法制备光学元件的网格内二阶非线性结构图。
具体实施方式
以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：
实施例一
在本实施例中，一种采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，包括如下步骤：
a.采用网格电极，方形网格宽×网格内宽×Ni线宽的尺寸为340μm×285μm×55μm，将表面涂覆了银线的尺寸为26mm×26mm×1.1mm的钠钙硅玻璃作为盖玻片，银线的厚度为100 μm，银线的宽度为5mm，并采用尺寸为26mm×26mm×1.1mm的钠钙硅玻璃作为光学材料样品，采用尺寸为20mm×20mm×0.45mm的硅片为阴极，参见图1；以表面涂覆了银线的钠钙硅玻璃作盖玻片，并将其银线连接正极，同时使银线和作为阳极的Ni网格保持电连接，将钠钙硅玻璃作为样品，将硅片作阴极并连接负极进行固定，并为作为样品的钠钙硅玻璃接好加热电源，使盖玻片、Ni网格、钠钙硅玻璃样品、硅片依次层叠组装形成热极化制备光学元件的工艺装置，参见图1，并将热极化制备光学元件的工艺装置设置于敞口的不锈钢的盒子中，然后为盒子加上不锈钢的盖子，对热极化制备光学元件的工艺装置进行密封；
b.将在所述步骤a中完成热极化制备光学元件的工艺装置组装的密封盒子的导管和真空泵与外部Ar气体供应管路分别相连，首先通过真空泵将盒子中抽真空至盒子内的气压达到 5Pa，然后关闭真空泵，往盒子内充入Ar气体作为热极化处理工艺的气体，使Ar气体气氛的压力达到1.3bar，排除盒子中的空气和水蒸气，尤其消除空气中的水汽等对热极化的影响；
c.在所述步骤b中完成热极化制备光学元件的工艺装置内的气体气氛设置后，在程序控制下，利用热传导的加热装置，以10℃/min的升温速度，从室温加热作为样品的钠钙硅玻璃至300℃进行保温，在加电场之前预先保温15min，确保玻璃样品的温度均匀性，使作为样品的钠钙硅玻璃的温度均匀化；
d.在所述步骤c中完成作为样品的钠钙硅玻璃的温度均匀化后，在作为样品的钠钙硅玻璃保持温300℃的情况下，通过Ni网格作阳极和硅片作阴极，向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加直流电压2.5kV持续30min，对作为样品的钠钙硅玻璃进行显微热极化处理；
e.在所述步骤d中进行显微热极化处理工艺结束后，停止加热装置加热，然后将作为样品的钠钙硅玻璃冷却至室温，并在冷却过程同时保持在所述步骤d中所施加的直流电压，继续向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加直流电压；
f.当在所述步骤e进行冷却的作为样品的钠钙硅玻璃到达室温后，切断Ar供应管路，撤去向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加的直流电压，打开盒子的盖子，取出经热极化处理的过钠钙硅玻璃样品，从而得到所需的具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件。采用共聚焦显微拉曼光谱仪测试显微二阶非线性极化率性能，测试本实施例制备的玻璃样品的显微二阶非线性极化率图案，得到如图2的二阶非线性结构图。本实施例方法采用Ni网格电极，该电极的显微图案分辨率可达微米甚至纳米级别，有利于所需样品微结构形貌在较大范围可选，且可以重复使用将所需图案印在样品上；本实施例选用SLG玻璃替代Si作为盖玻片，在钠钙硅玻璃表面得到了新颖的SHG图案，SHG图案不仅出现在网格位置，而且出现在方格里面，且其图案会随着计划的条件如选用的气体氛围等发生变化，尤其在Ar和N2气氛下可以分别得还拥有不同的所需的二阶非线性结构图的形貌的光学元件；本实施例方法一次实现具有周期性显微二阶非线性极化率的光学元件，相对传统材料制备效率可提高数倍至数十倍，具有很好的应用前景。
本实施例采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，以钠钙硅玻璃作为样品，以表面涂覆了银线的另一片玻璃作为盖玻片，以Ni网格作阳极，以硅片作阴极，将作为阳极的Ni网格和硅片分别设置于作为样品的钠钙硅玻璃两侧，将Ni 网格设置于作为盖玻片的玻璃和作为样品的钠钙硅玻璃之间，将作为样品的钠钙硅玻璃和作为盖玻片的玻璃上的银线作为阳极，形成热极化制备光学元件的装置并将其置于密封的盒子中，Ni网格采用具有周期性显微网格图案形式，对作为样品的钠钙硅玻璃进行加热，并向密封的盒子中通入非氧化性气体形成气体氛围，并对热极化制备光学元件的装置的作阳极的Ni 网格和作阴极的硅片外加电压，对作为样品的钠钙硅玻璃进行显微热极化处理，从而在钠钙硅玻璃表面形成与作为阳极的Ni网格微结构图案一致的极化层，然后将作为样品的钠钙硅玻璃进行冷却后，得到所需的具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件。本实施例能一次性将所需图案印刷在光学材料样品上，实现图案分辨率可达微米甚至纳米级水平，微结构分布与尺寸的形貌和原子或分子结构的成份可控，制备效率高。
实施例二
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，包括如下步骤：
a.本步骤与实施例一相同；
b.将在所述步骤a中完成热极化制备光学元件的工艺装置组装的密封盒子的导管和真空泵与外部N2气体供应管路分别相连，首先通过真空泵将盒子中抽真空至盒子内的气压达到 5Pa，然后关闭真空泵，往盒子内充入N2气体作为热极化处理工艺的气体，使N2气体气氛的压力达到1.3bar，排除盒子中的空气和水蒸气，尤其消除空气中的水汽等对热极化的影响；
c.本步骤与实施例一相同；
d.本步骤与实施例一相同；
e.本步骤与实施例一相同；
f.当在所述步骤e进行冷却的作为样品的钠钙硅玻璃到达室温后，切断N2供应管路，撤去向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加的直流电压，打开盒子的盖子，取出经热极化处理的过钠钙硅玻璃样品，从而得到所需的具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件。采用共聚焦显微拉曼光谱仪测试显微二阶非线性极化率性能，测试本实施例制备的玻璃样品的显微二阶非线性极化率图案，得到如图3的二阶非线性结构图。本实施例以表面涂覆了薄银线的钠钙硅玻璃作为盖玻片，Ni网格作阳极，硅片作阴极，对钠钙硅玻璃进行显微热极化的制备方法。该周期性电场和热场方法实现了多种微米级显微结构的光学元件，一次实现具有周期性显微二阶非线性极化率的光学元件，相对传统材料制备效率可提高数倍至数十倍。
实施例三
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，包括如下步骤：
a.本步骤与实施例一相同；
b.本步骤与实施例一相同；
c.在所述步骤b中完成热极化制备光学元件的工艺装置内的气体气氛设置后，在程序控制下，利用热传导的加热装置，以10℃/min的升温速度，从室温加热作为样品的钠钙硅玻璃至260℃进行保温，在加电场之前预先保温15min，确保玻璃样品的温度均匀性，使作为样品的钠钙硅玻璃的温度均匀化；
d.在所述步骤c中完成作为样品的钠钙硅玻璃的温度均匀化后，在作为样品的钠钙硅玻璃保持温260℃的情况下，通过Ni网格作阳极和硅片作阴极，向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加直流电压1.2kV持续60min，对作为样品的钠钙硅玻璃进行显微热极化处理；
e.本步骤与实施例一相同；
f.本步骤与实施例一相同。
本实施例以表面涂覆了薄银线的钠钙硅玻璃作为盖玻片，Ni网格作阳极，硅片作阴极，采用与实施例一不同的温度、电压和热极化时间参数，对钠钙硅玻璃进行显微热极化的制备方法。该周期性电场和热场方法实现了多种微米级显微结构的光学元件，一次实现具有周期性显微二阶非线性极化率的光学元件，相对传统材料制备效率可提高数倍至数十倍。
实施例四
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，采用Ni网格电极，分别方形网格宽×网格内宽×Ni线宽的尺寸为250μm×205μm×45μm，165μm×125μm×40μm，145μm×108μm×37μm，100μm×70μm×30μm，83μm×58μm×25μm，62μm×37μm×25μm。本实施例采用与上述实施例不同的网格尺寸的Ni网格电极，获得更加丰富和多样化的热极化处理工艺，对钠钙硅玻璃进行显微热极化的制备方法，能制备不同系列的具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件，满足更多可见-近红外光学材料和元件的更多特殊需要。该周期性电场和热场方法实现了多种微米级显微结构的光学元件，一次实现具有周期性显微二阶非线性极化率的光学元件。
上述实施例实现了具有高二阶非线性极化率光学元件，分别通过调整和改变极化气氛、极化电压、极化时间、Ni网格阳极上的显微图案的周期性与形貌来电压达到控制样品的周期性与形貌。上述实施例工艺装置能一次实现大面积具有高二阶非线性极化率的光学元件，相对传统材料制备效率可提高数倍至数十倍。
实施例五
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，采用Ni网格尺寸、热极化气体气氛、热极化施加电压、热极化温度及热极化时间中的任意一种参数或任意几种参数的组合参数，对作为样品的钠钙硅玻璃进行显微热极化处理工艺过程进行控制，得到不同的所需的具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件。本实施例以表面涂覆了薄银线的钠钙硅玻璃作为盖玻片，Ni网格作阳极，硅片作阴极，采用与前述实施例不同的Ni网格尺寸、热极化气体气氛、热极化施加电压、热极化温度及热极化时间中的任意一种参数或任意几种参数的组合参数，获得更加丰富和多样化的热极化处理工艺，对钠钙硅玻璃进行显微热极化的制备方法，能制备不同系列的具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件，满足更多可见-近红外光学材料和元件的更多特殊需要。该周期性电场和热场方法实现了多种微米级显微结构的光学元件，一次实现具有周期性显微二阶非线性极化率的光学元件。
本发明上述实施例通过热场和周期性电场设备实现具有显微二阶非线性极化率的光学元件。通过调整热极化电压、温度、时间和Ni网格阳极上的显微图案的周期性与形貌来达到控制样品的周期性与形貌。本发明上述实施例一次实现大面积具有高二阶非线性极化率的光学元件，相对传统材料制备效率可提高数倍至数十倍。光学元件采用环形激光辐照，可以得到透过模式的图案。根据图案的效果进而对热极化的关键因素：不同的Ni网格尺寸和气氛、电压、温度及时间热极化参数进行优化。
实施例六
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，在对作为样品的钠钙硅玻璃进行显微热极化处理工艺过程中，向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加直流电压时，在外加电压稳定后，电流开始逐渐衰减直至0A；在外加电压稳定过程和电流衰减过程中始终通过计算机软件同步记录电压和电流的变化，以备热极化处理工艺所需，对热极化处理工艺参数设置进行调控。通过在热极化处理工艺过程中对电压和电流的参数变化的检测，为调整热极化处理工艺的调整提供数据基础，对完善和优化热极化处理工艺，获取最佳的工艺条件具有重要的价值，以备实验或生产所需。
本发明上述实施例一种采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，以表面涂覆了银线的钠钙硅玻璃作为盖玻片，Ni网格作阳极，硅片作阴极，对钠钙硅玻璃进行显微热极化处理，利用周期性电场和热场方法可实现多种微米级显微结构的光学元件。本发明能通过调整Ni网格尺寸和气氛、电压、温度及时间热极化参数来达到控制样品的周期性与形貌。本发明方法能一次实现具有周期性显微二阶非线性极化率的光学元件，实现图案分辨率可达微米甚至纳米级水平，相对传统材料制备效率可提高数倍至数十倍，微结构分布与尺寸的形貌和原子或分子结构的成份可控，制备效率高。
上面结合说附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，其特征在于：以钠钙硅玻璃作为样品，以表面涂覆了银线的另一片玻璃作为盖玻片，以Ni网格作阳极，以硅片作阴极，将作为阳极的Ni网格和硅片分别设置于作为样品的钠钙硅玻璃两侧，将Ni网格设置于作为盖玻片的玻璃和作为样品的钠钙硅玻璃之间，将作为样品的钠钙硅玻璃和作为盖玻片的玻璃上的银线作为阳极，形成热极化制备光学元件的装置并将其置于密封的盒子中，Ni网格采用具有周期性显微网格图案形式，对作为样品的钠钙硅玻璃进行加热，向密封的盒子中通入N2和Ar中的任意一种气体或者二者的混合气体，形成热极化处理工艺的气体氛围；并对热极化制备光学元件的装置的作阳极的Ni网格和作阴极的硅片外加电压，对作为样品的钠钙硅玻璃进行显微热极化处理，从而在钠钙硅玻璃表面形成与作为阳极的Ni网格微结构图案一致的极化层，然后将作为样品的钠钙硅玻璃进行冷却后，得到所需的具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件。
2.根据权利要求1所述采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，其特征在于：采用Ni网格尺寸、热极化气体气氛、热极化施加电压、热极化温度及热极化时间中的任意一种参数或任意几种参数的组合参数，对作为样品的钠钙硅玻璃进行显微热极化处理工艺过程进行控制，得到不同的所需的具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件。
3.根据权利要求1所述采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，其特征在于：将表面涂覆了银线的钠钙硅玻璃作为盖玻片，银线的厚度不大于100 μm，银线宽度不大于5 mm。
4.根据权利要求1所述采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，其特征在于：作阳极的Ni网格的一个方形网格单元的网格内宽尺寸为0.5～285μm，Ni线宽的尺寸为0.5～55μm。
5.根据权利要求1所述采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，其特征在于：作为样品的钠钙硅玻璃的宽度或长度尺寸不大于40 mm，作为样品的钠钙硅玻璃的厚度不大于1.1 mm。
6.根据权利要求1所述采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，其特征在于：作为盖玻片的玻璃与作为样品的钠钙硅玻璃采用同一种玻璃材料，皆为钠钙硅玻璃。
7.根据权利要求6所述采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，其特征在于：作为盖玻片的钠钙硅玻璃的宽度或长度尺寸不大于40mm，作为盖玻片的钠钙硅玻璃的厚度不大于1.1 mm；作为阴极的所述硅片的宽度或长度尺寸不大于30 mm，硅片的厚度不大于0.45mm。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
a．将以表面涂覆了银线的玻璃作盖玻片，并将其银线连接正极，同时使银线和作为阳极的Ni网格保持电连接，将钠钙硅玻璃作为样品，将硅片作阴极并连接负极进行固定，并为作为样品的钠钙硅玻璃接好加热电源，使盖玻片、Ni网格、钠钙硅玻璃样品、硅片依次层叠组装形成热极化制备光学元件的工艺装置，并将热极化制备光学元件的工艺装置设置于敞口的盒子中，然后为盒子加上盖子，对热极化制备光学元件的工艺装置进行密封；
b．将在所述步骤a中完成热极化制备光学元件的工艺装置组装的密封盒子的导管和真空泵与外部气体供应管路分别相连，首先通过真空泵将盒子中抽真空至盒子内的气压不高于5Pa，然后关闭真空泵，往盒子内充入热极化处理工艺的气体至不低于1.3 bar，排除盒子中的空气和水蒸气；
c．在所述步骤b中完成热极化制备光学元件的工艺装置内的气体气氛设置后，在程序控制下，利用热传导的加热装置，以不低于10℃/min的升温速度，从室温加热作为样品的钠钙硅玻璃至260～300℃进行保温，使作为样品的钠钙硅玻璃的温度均匀化；
d．在所述步骤c中完成作为样品的钠钙硅玻璃的温度均匀化后，在作为样品的钠钙硅玻璃保持温度260～300℃的情况下，通过Ni网格作阳极和硅片作阴极，向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加直流电压1.2～2.5 kV持续30~60 min，对作为样品的钠钙硅玻璃进行显微热极化处理；
e．在所述步骤d中进行显微热极化处理工艺结束后，停止加热装置加热，然后将作为样品的钠钙硅玻璃冷却至室温，并在冷却过程同时保持在所述步骤d中所施加的直流电压，继续向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加直流电压；
f．当在所述步骤e进行冷却的作为样品的钠钙硅玻璃到达室温后，撤去向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加的直流电压，打开盒子的盖子，取出经热极化处理的过钠钙硅玻璃样品，从而得到所需的具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件。
9.根据权利要求8所述采用网格电极热极化制备具有周期性显微二阶非线性极化率光学元件的制备方法，其特征在于：在所述步骤d对作为样品的钠钙硅玻璃进行显微热极化处理工艺过程中，向作为样品的钠钙硅玻璃的两侧施加直流电压时，在外加电压稳定后，电流开始逐渐衰减直至0 A；在外加电压稳定过程和电流衰减过程中始终通过计算机软件同步记录电压和电流的变化，以备热极化处理工艺所需，对热极化处理工艺参数设置进行调控。
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