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飞秒激光诱导硅材料表面周期结构的研究

高胜淼 闫珂柱 韩培高 许春玉 王荣新

引用本文:
Citation:

飞秒激光诱导硅材料表面周期结构的研究

    作者简介: 高胜淼(1988-),男,硕士研究生,主要从事飞秒激光与物质相互作用方面的研究。.
    通讯作者: 闫珂柱, yankezhu@126.com
  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(11104160);山东省博士基金资助项目(2011BSB01110);信息功能材料国家重点实验室开放课题资助项目

  • 中图分类号: TN249

Study on periodic structures on Si surface induced by femtosecond laser

    Corresponding author: YAN Kezhu, yankezhu@126.com ;
  • CLC number: TN249

  • 摘要: 为了研究飞秒激光诱导的硅材料周期表面结构,采用了理论分析和实验验证相结合的方法,对波纹周期与入射激光波长之间关系的理论分析计算,得到了单晶硅表面波纹周期约为800nm,研究了1kHz的飞秒脉冲(中心波长800nm,脉宽35fs)加工单晶硅引起的波纹结构。结果表明,在功率密度略大于样品损伤阈值的条件下,单晶硅表面形成了清晰的平行等间距直线周期条纹结构,测得该条纹的周期约为750nm,与所用激光中心波长接近。使用可旋转的格兰-泰勒棱镜改变入射激光的偏振方向,发现周期波纹方向随入射激光偏振方向的改变而改变,条纹方向与飞秒激光的电矢量方向垂直,并且由加工图片看出经辐照过的区域比未经辐照区域干净得多。这一结果对进一步研究激光诱导的周期性表面结构具有参考意义。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-10
  • 录用日期:  2014-05-24
  • 刊出日期:  2015-05-25

飞秒激光诱导硅材料表面周期结构的研究

    通讯作者: 闫珂柱, yankezhu@126.com
    作者简介: 高胜淼(1988-),男,硕士研究生,主要从事飞秒激光与物质相互作用方面的研究。
  • 1. 曲阜师范大学 激光研究所 山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 曲阜 273165
基金项目:  国家自然科学基金资助项目(11104160);山东省博士基金资助项目(2011BSB01110);信息功能材料国家重点实验室开放课题资助项目

摘要: 为了研究飞秒激光诱导的硅材料周期表面结构,采用了理论分析和实验验证相结合的方法,对波纹周期与入射激光波长之间关系的理论分析计算,得到了单晶硅表面波纹周期约为800nm,研究了1kHz的飞秒脉冲(中心波长800nm,脉宽35fs)加工单晶硅引起的波纹结构。结果表明,在功率密度略大于样品损伤阈值的条件下,单晶硅表面形成了清晰的平行等间距直线周期条纹结构,测得该条纹的周期约为750nm,与所用激光中心波长接近。使用可旋转的格兰-泰勒棱镜改变入射激光的偏振方向,发现周期波纹方向随入射激光偏振方向的改变而改变,条纹方向与飞秒激光的电矢量方向垂直,并且由加工图片看出经辐照过的区域比未经辐照区域干净得多。这一结果对进一步研究激光诱导的周期性表面结构具有参考意义。

English Abstract

参考文献 (12)

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