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非线性光学 || 超快与强场非线性光学
摘要： 目前，超短激光脉冲物理学备受关注。最新研究进展已能产生持续时间约1阿秒量级的激光脉冲（Hentschel等，2001）。超短脉冲可用于探测物质在极短时间尺度上的特性。在非线性光学领域，超短激光脉冲至少因两个独立原因而具有重要研究价值：首先，使用超短激光脉冲往往深刻改变非线性光学相互作用的本质——这部分源于此类脉冲必然伴随的宽光谱带宽。本章接下来两节将探讨由此产生的非线性光学相互作用性质变化；其次，超短激光脉冲通常具有极高峰值强度（因为激光脉冲能量往往受限于激光增益介质的能量存储能力），因而短脉冲比长脉冲具有更高峰值功率。本章后半部分将系统介绍可由极强激光场激发的各类非线性光学过程。
关键词： 阿秒脉冲、超短激光脉冲、高峰值强度、光谱带宽、非线性光学
更新于2025-09-23 15:21:01
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[美国激光学会ICALEO? 2014：第33届国际激光材料加工、激光微加工与纳米制造大会 - 美国加利福尼亚州圣地亚哥（2014年10月19-23日）] 激光及光电应用国际大会 - 激光微射流?切割厚度达3毫米的蓝宝石
摘要： 激光微射流?是一项全球专利技术，它利用纳秒级激光脉冲通过水射流引导至工件。水射流可冷却样品，从而减少切割过程中的热损伤——这对金属和半导体材料尤为重要。以蓝宝石切割为例，该技术能降低样品的热负荷，实现无裂纹切割。尽管激光微射流?已广泛应用于半导体、金属、钻石和陶瓷等材料的微加工领域，但此前尚无法用于蓝宝石切割。目前技术已实现切割厚度达3毫米、壁面平行的蓝宝石，表面粗糙度<0.5微米，切缝宽度<100微米。针对1毫米样品，切割速度可达0.1毫米/秒。与其他激光切割技术相比（不仅限于蓝宝石），该技术切割出的平行壁面是一大优势。切割面边缘质量优异，曲率半径小于20微米且无崩边；虽然背面质量仍需提升（当前已可实现<20微米的微小崩边），但相比传统激光切割蓝宝石所需的高峰值强度（需确保激光辐射充分吸收以实现材料烧蚀），其机理尚未完全明确——预计水射流与材料的相互作用与激光-材料相互作用同样关键。工件切缝几何形状对切割过程影响显著：非平面表面导致的水射流中断会使能量在到达工件途中损耗，进而中断吸收与烧蚀过程。因此切割3毫米厚样品时需采用特定工艺策略。我们预计未来不仅能实现>5毫米更厚样品的切割，还将进一步提升背面边缘质量。
关键词： 高峰值强度、减少热损伤、水射流耦合激光、激光微射流?、蓝宝石切割
更新于2025-09-19 17:13:59