激光脉冲诱导熔石英表面形成均匀光栅结构的方法技术

本发明专利技术公开了一种激光脉冲诱导熔石英表面形成均匀光栅结构的方法，利用二氧化碳激光峰值脉冲辐照熔石英样品改变其表面自组织结构，然后重复扫描，使其表面自组织形成均匀的光栅结构。采用以上方案，简化了制作均匀光栅结构的方法，方法新颖，避免了传统制作飞秒激光的繁琐步骤，降低了制作成本，且形成均匀光栅结构步骤简洁、方便高效，且通过相邻重叠辐照区域可轻松获得大面积的均匀光栅结构，通过本方法制作的均匀光栅结构可适用于分光、结构色等领域应用，具有极大科研意义。

Method for forming uniform grating structure on fused silica surface by laser pulse

The invention discloses a method of uniform fiber grating laser pulse induced by the quartz surface formed by carbon dioxide laser peak pulse irradiation of fused silica surface changes its self organization structure, and then repeat the scan, to form a uniform surface grating structure. Adopting the above method, simplified method, making uniform grating structure of novel method, avoiding the tedious steps of the traditional production of femtosecond laser, the manufacturing cost is reduced, and the formation of a uniform grating structure is simple, convenient and efficient steps, and through the adjacent irradiation area can easily obtain uniform grating structure with large area, uniform grating structure produced by the the method can be applied to optical structure, color and other areas of application, has great significance in scientific research.

【技术实现步骤摘要】
激光脉冲诱导熔石英表面形成均匀光栅结构的方法
本专利技术属于光学元件
，具体涉及一种激光脉冲诱导熔石英表面形成均匀光栅结构的方法。
技术介绍
激光诱导周期性表面结构是线偏振激光辐照在固体上形成的一种普遍现象，几乎可以在包括金属、半导体和绝缘体的任何材料上产生，通常以包含准周期或周期性条纹的表面起伏形态出现。从技术的角度，激光诱导周期性表面结构的加工是一种简便的方法，周期性微纳结构可以在大气环境条件下一步成形，实现材料的表面功能化，调控材料表面的光学、力学和化学等特性。随着现代技术的发展，超短激光光源的应用极大促进了人们对激光诱导周期性表面结构的研究。超短飞秒激光不仅可以诱导产生周期接近于激光波长的长周期激光诱导微纳结构，而且还可以产生周期远小于激光波长的短周期激光诱导微纳结构。但是，飞秒激光微细加工系统设备昂贵，维护费用高且周期长，加工效率低。飞秒激光诱导周期性表面结构一般出现在烧蚀坑内部，其局部的不平整性、烧蚀物的沉积以及波纹线条的不连续性等制约着飞秒激光诱导周期性表面结构用于大面积均匀光栅结构的制备。针对目前激光诱导周期性表面结构用于大面积均匀光栅结构加工遇到的技术瓶颈，需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光脉冲诱导熔石英表面形成均匀光栅结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：设置二氧化碳激光器的频率和占空比参数；S2：使用声光调制器截取微秒宽度的二氧化碳激光峰值脉冲；S3：对截取的微秒二氧化碳激光峰值脉冲进行扩束，然后对其聚焦处理；S4：将熔石英样片放置在聚焦后二氧化碳激光峰值脉冲的焦点位置；S5：设置振镜系统的扫描区域、扫描方式、扫描速度和扫描间距；S6：利用振镜系统驱动聚焦后的微秒二氧化碳激光峰值脉冲辐照熔石英样片的表面，改变熔石英样品表面受辐照区域的自组织结构；S7：微秒二氧化碳激光峰值脉冲重复扫描熔石英样片的辐照区，使熔石英样片表面自组织形成均匀的光栅结构。

【技术特征摘要】
1.一种激光脉冲诱导熔石英表面形成均匀光栅结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：设置二氧化碳激光器的频率和占空比参数；S2：使用声光调制器截取微秒宽度的二氧化碳激光峰值脉冲；S3：对截取的微秒二氧化碳激光峰值脉冲进行扩束，然后对其聚焦处理；S4：将熔石英样片放置在聚焦后二氧化碳激光峰值脉冲的焦点位置；S5：设置振镜系统的扫描区域、扫描方式、扫描速度和扫描间距；S6：利用振镜系统驱动聚焦后的微秒二氧化碳激光峰值脉冲辐照熔石英样片的表面，改变熔石英样品表面受辐照区域的自组织结构；S7：微秒二氧化碳激光峰值脉冲重复扫描熔石英样片的辐照区，使熔石英样片表面自组织形成均匀的光栅结构。2.根据权利要求1所述的激光脉冲诱导熔石英表面形成均匀光栅结构的方法，其特征在于：步骤S5中，所述扫描路径为逐行扫描，扫描行间距小于微秒二氧化碳激光峰值脉冲聚焦光斑的尺寸。3.根据权利要求2所述的激光脉冲诱导熔石英表面形成均匀光栅结构的方法，其特征在于：步骤S5中，设置扫描速度参数，使其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传超，廖威，蒋晓龙，白阳，张丽娟，王海军，陈静，蒋一岚，栾晓雨，袁晓东，郑万国，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川,51