研究目的
通过时域整形飞秒激光脉冲串研究熔融石英激光辐照中可控光子能量沉积并理解其内在机制。
研究成果
研究表明，通过采用具有不同子脉冲间隔和强度比排列的时域整形飞秒脉冲，可以调控熔融石英加工过程中的光子能量沉积效率。结果显示，在高能流密度条件下递减脉冲序列展现出最高的光子能量沉积效率，而在低能流密度条件下未整形脉冲则产生更高的能量沉积效率。这些结果可通过考虑电离过程及其对光子能量沉积反馈作用的等离子体模型得到解释。
研究不足
该研究假设，在相同实验条件下，熔融石英中沉积的光子能量越多，其永久性改性的程度就越大，从而在氢氟酸蚀刻后形成的蚀刻坑体积也越大?；纯潭约す夥昭返挠跋焓且桓龇浅８丛拥墓?，显然超出了当前研究的范围。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用具有不同包络形状（递增、平缓及递减脉冲序列）的时域整形飞秒激光脉冲串辐照熔融石英样品。通过测量激光辐照后经氢氟酸(HF)溶液化学蚀刻形成的蚀坑形貌，分析光子能量沉积效率。
2：样品选择与数据来源：
使用高度抛光的熔融石英样品(10×10×1 mm3)。每次单次曝光后，通过计算机控制的六轴移动平台将样品移至新鲜位置。
3：实验设备与材料清单：
飞秒激光源采用Ti:蓝宝石再生放大系统，商用脉冲整形器(MIIPS-HD)，半波片配合偏振片进行脉冲能量控制，20×显微物镜用于聚焦，扫描电子显微镜(SEM；S-480，日立，日本)和原子力显微镜(AFM；布鲁克，EDGE，德国)用于形貌评估。
4：实验流程与操作步骤：
将激光束聚焦于样品上表面。辐照后，将样品浸入6% HF溶液并辅以超声浴，以显现激光辐照诱导的永久性改性。使用SEM和AFM评估蚀刻坑形貌。
5：数据分析方法：
基于蚀刻坑深度和体积定量评估光子能量沉积效率。采用显微拉曼光谱研究飞秒脉冲辐照后熔融石英样品的内部变化。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Scanning electron microscope
S-480
Hitachi
Evaluate the morphology of the etched craters.
-
Atomic force microscope
EDGE
Bruker
Evaluate the morphology of the etched craters.
-
Six-axis moving stage
M-840.5DG
PI Inc.
Move the sample to a fresh position with positioning accuracy of 0.5 μm in z-axis and 1 μm in x- and y- axes.
-
Microscope objective
20×
Olympus
Focus the laser beam on the upper surface of the sample.
-
Ti:sapphire regenerative amplifier system
Output linearly polarized pulse with central wavelength of 800 nm for fs laser source.
-
Pulse shaper
MIIPS-HD
Used to compensate for phase distortion of the unshaped pulse and to generate temporally shaped pulse.
-
Power meter
818-UV
Newport Inc.
Measure average power before beam enters the objective.
-
登录查看剩余5件设备及参数对照表
查看全部
