飛秒脈沖干涉方法在石墨烯薄膜上誘導(dǎo)周期結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、飛秒激光的脈沖持續(xù)時(shí)間一般在3.4-150fs之間，峰值功率高達(dá)1021W/cm2。由于飛秒激光這種超短脈沖持續(xù)時(shí)間和超高峰值功率特性，使得它可以將其全部能量快速、精確地集中在有限的區(qū)域內(nèi)，與材料相互作用幾乎是非熱熔性的，和傳統(tǒng)的連續(xù)激光以及長(zhǎng)脈沖納秒、皮秒激光相比，實(shí)現(xiàn)了真正意義的“冷”加工，克服了傳統(tǒng)激光加工所面臨的各種困難。近二十年已經(jīng)見證了飛秒直寫以及飛秒脈沖干涉技術(shù)在微納加工方面的飛躍發(fā)展。目前飛秒激光在打孔、表面形貌研究、光

2、電子器件制作、高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、醫(yī)學(xué)、生物工程等方面都取得了全新進(jìn)展。人們普遍認(rèn)為飛秒加工將在工業(yè)制造、微電子、光通信、信息和生命科學(xué)等高科技領(lǐng)域有非常廣闊的應(yīng)用前景。將飛秒激光干涉技術(shù)應(yīng)用于石墨烯微納結(jié)構(gòu)加工將十分有效，有望突破石墨烯加工所面臨的挑戰(zhàn)，對(duì)未來以石墨烯為基礎(chǔ)的介觀電子器件制作有重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　 本論文的主要工作：
　　 一、研究由一維光柵(ODG)衍射分束得到的兩束(衍射一級(jí))飛秒激光脈沖干涉，在石墨

3、烯薄膜上誘導(dǎo)一維周期性條紋結(jié)構(gòu)，并研究加工位置對(duì)周期結(jié)構(gòu)的影響。
　　 二、研究由ODG得到的三束(衍射一級(jí)和零級(jí))飛秒激光脈沖干涉誘導(dǎo)的一維周期性條紋結(jié)構(gòu)，并與兩光束干涉的結(jié)果進(jìn)行比較。
　　 三、研究由二維光柵(TDG)衍射分束得到的四束(衍射一級(jí))和五束(衍射一級(jí)和零級(jí))飛秒激光脈沖干涉誘導(dǎo)的二維周期性點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。并與ODG得到的結(jié)果進(jìn)行比較，闡述不同光束干涉的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 四、研究由ODG實(shí)現(xiàn)的雙光束干涉