飛秒激光燒蝕鍺等離子體特性研究.pdf

1、近些年以來，激光燒蝕方面的研究很多，主要是通過改變實驗中的脈沖激光參數(shù)、和燒蝕靶材的種類，還有些通過改變環(huán)境氣體參數(shù)的研究，由此研究激光誘導等離子體的特性演化?，F(xiàn)階段對于激光燒蝕金屬靶材的等離子體特性的研究較多，對于激光燒蝕半導體材料的研究相對較少。鍺(Ge)作為一種半導體材料的應用十分廣泛，在太陽能電池和光纖通信等領域都起到了至關重要的作用，而且在光電對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)提供了強有力的技術基礎。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，對飛秒激光誘導等離子體的特性開展研究。主要工作分為以下三部分:實驗中均采用了中心波長為800nm，脈寬100fs的千赫茲飛秒激光燒蝕鍺靶材。
　　第一部分:在空氣中標準大氣壓條件下，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，等離子體的光譜強度隨時空的演化規(guī)律，計算出電子密度

3、和電子溫度隨時間的演化以及激光能量對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)等離子體的時間和空間發(fā)射光譜研究等離子體的膨脹動力學過程，給出在不同壓強下，等離子體發(fā)射光譜隨時間和空間的演化規(guī)律;計算出電子溫度和電子密度的時間演化以及不同壓強對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)等離子體的時空分辨發(fā)射光譜法，研究了等離子體的膨脹動力學過程，給出在不同環(huán)境氣體的不同壓強