飛秒激光與透明晶體作用機理及微加工可行性研究.pdf

1、近年來,由于飛秒激光燒蝕透明材料時所獨有的特性,使得飛秒激光對透明材料的微加工研究成為了人們廣泛關(guān)注的焦點,但多集中于研究與玻璃、石英、晶體等一些硬質(zhì)材料相互作用,而對傳統(tǒng)的容易解理材料,如冰洲石、云母晶體等的損傷閾值和微加工研究還鮮有報道。尤其是云母材料切割、鉆孔加工技術(shù)還存在諸多的技術(shù)問題難以解決,嚴重制約了此優(yōu)質(zhì)光學(xué)雙折射材料的利用。因此,研究飛秒激光與云母晶體的相互作用有著非常重要的實際意義,這一研究項目也得到了省主管部門的資金

2、支持。
　　本論文對飛秒激光微加工云母晶體進行了部分的理論與實驗研究工作,主要包括以下幾個部分的內(nèi)容:
　　(1)介紹了飛秒激光與透明材料的微細加工研究現(xiàn)狀,總結(jié)探討了飛秒激光燒蝕透明材料的物理機制,其中,重點討論了雪崩電離及多光子電離的過程,理論分析了激光脈沖燒蝕透明材料的燒蝕閾值、燒蝕深度與脈寬和光子能量之間的關(guān)系。
　　(2)實驗測量了飛秒激光燒蝕不同厚度的云母材料的損傷閾值,研究了材料厚度與損傷閾值的關(guān)系,驗證

3、了飛秒激光與透明材料相互作用的多光子電離損傷機制,得出了損傷閾值與材料的厚度無關(guān),而只與材料本身的性質(zhì)有關(guān)的結(jié)論,并為飛秒激光微加工透明晶體的研究打下了基礎(chǔ)。
　　(3)利用飛秒激光對云母晶體進行微加工可行性實驗研究,并嘗試了制備微型實驗器件的研究工作;針對云母材料孔加工技術(shù),詳細比較了飛秒激光孔加工與機械孔加工這兩種工藝之間的優(yōu)劣性。
　　本文的主要創(chuàng)新點如下:
　　(1)首次提出通過云母晶體的飛秒激光能量透射比的迅