高重復頻率飛秒激光誘導Li-,2-O-Nb-,2-O-,5--SiO-,2-玻璃析晶及機理研究.pdf

1、飛秒激光與物質(zhì)的相互作用一直是人們非常關注的領域。對于低重復頻率的飛秒激光，脈沖之間的間隔時間比較長(小于1ms)，遠大于激光能量被吸收后通過晶格碰撞而形成熱擴散的時間(ns)，所以熱效應往往被忽略，對輻照區(qū)域的周圍不會產(chǎn)生顯著的影響，可以實現(xiàn)高精密度“冷加工”；而對于高重復頻率的飛秒激光來說，脈沖之間的時間間隔較短，除了多光子非線性效應外，還會出現(xiàn)脈沖能量的連續(xù)沉積進而引發(fā)熱積累效應，形成從中心到外圍的溫度梯度場，導致一系列與溫度有關

2、的結(jié)構(gòu)變化出現(xiàn)，包括熱致熔融、相變等，而這些變化又可能與非線性效應產(chǎn)生的變化交織重組形成多重復合微結(jié)構(gòu)。因此，我們使用250kHz的高重復頻率的飛秒激光輻照透明材料，研究這種多重因素綜合作用過程。
　　 本文主要是利用250kHz的飛秒激光在透明材料中誘導微結(jié)構(gòu)方面展開研究。研究的內(nèi)容包括飛秒激光在鈮酸鹽玻璃內(nèi)部空間選擇性析出鈮酸鋰微晶、飛秒激光輻照非晶硅薄膜的上下表面，并使輻照區(qū)域發(fā)生相變。主要內(nèi)容如下：
　　 1．飛

3、秒激光輻照鈮酸鹽玻璃
　　 通過使用150fs,800nm，250kHz的飛秒激光脈沖聚焦進Li2O-Nb2O5-SiO2組分的玻璃內(nèi)部，在激光輻照區(qū)域析出微晶，并利用這一現(xiàn)象，成功的在鈮酸鹽玻璃內(nèi)部寫入晶線、晶環(huán)。
　　 2．飛秒激光輻照非晶硅薄膜
　　 我們研究了高重復頻率的飛秒激光晶化非晶硅薄膜去除和相變機制，并對薄膜的“下”表面進行輻照，出現(xiàn)了類似“牛頓環(huán)”的結(jié)構(gòu)，并對該現(xiàn)象進行了解釋。
　　 3