超短激光脈沖與透明介質(zhì)相互作用.pdf

1、飛秒激光具有超短脈沖和超高電場(chǎng)強(qiáng)度兩個(gè)特征。它已廣泛應(yīng)用于物理化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程分析和熱效應(yīng)可忽略的超精細(xì)加工。在這個(gè)過(guò)程中，飛秒激光顯示出與皮秒、納秒脈沖不同的特性，如熱影響區(qū)域小、作用效果能夠超過(guò)光學(xué)衍射極限、良好的空間選擇性等。這些特性在許多領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值，如超精細(xì)加工、微光子器件制造、醫(yī)學(xué)精密手術(shù)、高密度三維光存儲(chǔ)等。本文針對(duì)這一領(lǐng)域中的一些問(wèn)題進(jìn)行了討論，特別是對(duì)飛秒激光脈沖與透明介質(zhì)非線性相互作用進(jìn)行了初步的研究。

2、 1分別使用脈沖寬度為ps和fs量級(jí)，波長(zhǎng)為800nm，重復(fù)頻率1kHz的激光脈沖，在熔融石英中形成了單發(fā)脈沖導(dǎo)致的損傷位點(diǎn)陣列。并對(duì)單個(gè)損傷位點(diǎn)，使用光學(xué)顯微鏡和圖像傳感器對(duì)其形態(tài)進(jìn)行了觀測(cè)。分析了激光照射后沿入射光方向?qū)⒊霈F(xiàn)分立的損傷結(jié)構(gòu)原因。另外，發(fā)現(xiàn)透明介質(zhì)的材料損傷閾值與聚焦條件有關(guān)系，隨著數(shù)值孔徑的增加，閾值能量逐漸減小。 2使用不同脈沖寬度的激光照射白寶石晶體，得到不同的損傷形態(tài)。白寶石在ns激光脈沖作用下

3、形成的典型的“米”字形結(jié)構(gòu)，這與白寶石晶體結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)。在2.1ps激光脈沖作用下，晶體內(nèi)部產(chǎn)生的“十”字形損傷。fs激光脈沖聚焦到白寶石內(nèi)部時(shí)，出現(xiàn)的“一”字形結(jié)構(gòu)。損傷外型與偏振方向無(wú)關(guān)，顯然不同脈寬的激光照射晶體產(chǎn)生不同的熱效應(yīng)。 3近紅外飛秒激光在石英玻璃照射后誘導(dǎo)產(chǎn)生色心，分析認(rèn)為，在近紅外飛秒激光強(qiáng)度低于宏觀破壞閾值時(shí)，純石英玻璃中SiE’心的形成主要是由于超短脈沖激光引起的焦點(diǎn)區(qū)域激光能量沉積和激子自陷引起的，屬于玻