飛秒激光燒蝕鍺等離子體特性研究.pdf

1、近些年以來(lái)，激光燒蝕方面的研究很多，主要是通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)中的脈沖激光參數(shù)、和燒蝕靶材的種類，還有些通過(guò)改變環(huán)境氣體參數(shù)的研究，由此研究激光誘導(dǎo)等離子體的特性演化?，F(xiàn)階段對(duì)于激光燒蝕金屬靶材的等離子體特性的研究較多，對(duì)于激光燒蝕半導(dǎo)體材料的研究相對(duì)較少。鍺(Ge)作為一種半導(dǎo)體材料的應(yīng)用十分廣泛，在太陽(yáng)能電池和光纖通信等領(lǐng)域都起到了至關(guān)重要的作用，而且在光電對(duì)抗方面也同樣具有非同尋常的發(fā)展前景，為軍事產(chǎn)業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)基礎(chǔ)。因此需要我們

2、更多的了解和掌握飛秒激光燒蝕Ge的等離子體特性。
　　本論文研究在不同環(huán)境條件下，利用飛秒激光燒蝕Ge的等離子體光譜，對(duì)飛秒激光誘導(dǎo)等離子體的特性開(kāi)展研究。主要工作分為以下三部分:實(shí)驗(yàn)中均采用了中心波長(zhǎng)為800nm，脈寬100fs的千赫茲飛秒激光燒蝕鍺靶材。
　　第一部分:在空氣中標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下，利用等離子體的發(fā)射光譜法，研究等離子體時(shí)間和空間的特性規(guī)律。給出在不同能量下，等離子體的光譜強(qiáng)度隨時(shí)空的演化規(guī)律，計(jì)算出電子密度

3、和電子溫度隨時(shí)間的演化以及激光能量對(duì)電子密度和電子溫度的影響。
　　第二部分:在真空環(huán)境下，根據(jù)等離子體的時(shí)間和空間發(fā)射光譜研究等離子體的膨脹動(dòng)力學(xué)過(guò)程，給出在不同壓強(qiáng)下，等離子體發(fā)射光譜隨時(shí)間和空間的演化規(guī)律;計(jì)算出電子溫度和電子密度的時(shí)間演化以及不同壓強(qiáng)對(duì)電子溫度和電子密度的影響。
　　第三部分:在不同氣體（Ar、He）環(huán)境下，根據(jù)等離子體的時(shí)空分辨發(fā)射光譜法，研究了等離子體的膨脹動(dòng)力學(xué)過(guò)程，給出在不同環(huán)境氣體的不同壓強(qiáng)