飛秒激光誘導(dǎo)表面周期結(jié)構(gòu)中能量閾值和累積效應(yīng)初探.pdf_第1頁(yè)
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1、飛秒激光與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的一些奇妙現(xiàn)象引起了研究者的極大關(guān)注,當(dāng)線性極化的飛秒脈沖激光以材料燒蝕閾值附近的能量密度入射到靶材表面時(shí),會(huì)在表面誘導(dǎo)出類似于光柵的周期性結(jié)構(gòu)。周期性結(jié)構(gòu)的取向垂直于入射激光的極化方向,周期大小與入射激光的波長(zhǎng)相當(dāng),其形貌受到靶材的物性參數(shù)以及入射飛秒激光參數(shù)的影響。激光誘導(dǎo)材料表面周期性結(jié)構(gòu)的研究,為快速制作表面納米器件提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),并且在改變材料的光學(xué)特性、光子學(xué)、光電子學(xué)和生物光學(xué)器件等方面有潛在的應(yīng)用

2、。
   本文首先綜述了飛秒激光技術(shù)的發(fā)展、激光與物質(zhì)相互作用的原理及其表現(xiàn)出來(lái)的新特征、飛秒激光的應(yīng)用以及飛秒激光誘導(dǎo)表面周期性結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展和飛秒激光與物質(zhì)相互作用的理論研究概況。
   其次,我們實(shí)驗(yàn)探究了飛秒激光誘導(dǎo)金屬靶材表面周期性結(jié)構(gòu)的形成條件,并分析了周期性結(jié)構(gòu)形成的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)探索了飛秒脈沖激光在一定能量密度下,通過(guò)改變脈沖數(shù)誘導(dǎo)表面周期性結(jié)構(gòu)的形貌特征,并采用ESEM和EDAX進(jìn)行表征,表明周期性結(jié)構(gòu)形成

3、中沒(méi)有氧化現(xiàn)象的發(fā)生。討論了幾種金屬表面周期性結(jié)構(gòu)形成對(duì)激光入射角的依賴關(guān)系。發(fā)現(xiàn)隨著角度的增加,幾種金屬的周期性結(jié)構(gòu)的周期之間的差別越來(lái)越大。并對(duì)其進(jìn)行理論分析,驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
   最后,結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分析了周期性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)程中存在能量閾值Es-th的原因,揭示出單脈沖能量閾值Emono-th的存在,并結(jié)合能量累積效應(yīng),討論入射激光能量密度在EPEmono-th范圍時(shí),存在多脈沖激光誘導(dǎo)表面周期性結(jié)構(gòu)的脈沖數(shù)閾值NE-t

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