研究目的
研究As2S3玻璃上飞秒激光直写诱导大面积周期性表面结构的演化及大面积高空间频率LIPSS(HSFL)结构的制备。
研究成果
该研究成功展示了一种利用飞秒激光直写工艺技术在As2S3玻璃上制备大面积周期性表面结构(LSFL和HSFL)的方法。初始LSFL结构与第二扫描过程的激光脉冲相互作用引发了局域场增强效应,从而实现了大面积HSFL结构的制备。该方法为纳米尺度材料性能调控提供了新途径。
研究不足
可实现结构的尺寸受限于照明波长,这限制了其在红外光学领域的应用。该研究聚焦于As2S3玻璃,其发现可能不直接适用于其他材料。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用钛宝石再生放大激光系统产生飞秒激光脉冲,在As2S3玻璃上诱导周期性表面结构。建立了形貌与脉冲重叠率的关系,并利用局域场增强效应诱导表面周期性结构的定向分裂。
2:样品选择与数据来源:
As2S3玻璃样品采用传统熔融淬火法制备,以高纯度砷和硫为原料。
3:实验设备与材料清单:
使用商用钛宝石再生放大激光系统、聚焦物镜(2.5×,NA=0.25)及三轴移动平台。
4:5×,NA=25)及三轴移动平台。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:将激光脉冲聚焦于材料表面,样品固定于三轴移动平台。通过两种不同参数的激光扫描过程分别制备LSFL和HSFL结构。
5:数据分析方法:
通过扫描电镜图像分析激光诱导周期性表面结构的演变,并采用Lumerical FDTD软件模拟电场分布。
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获取完整内容-
Ti: sapphire regenerative amplifier laser system
Generating femtosecond laser pulses for inducing periodic surface structures on materials.
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Focusing objective
2.5×, NA = 0.25
Focusing laser pulses onto the surface of the material.
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Three-axis moving platform
Fixing and moving the sample during the laser direct-writing process.
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Lumerical FDTD
Simulating the electric field distribution on the surface with initially LSFL.
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