一种降低飞秒激光引入结构所需脉冲数的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种降低飞秒激光引入结构所需脉冲数的装置和方法，属于激光加工领域。方法包括：产生第一束飞秒激光脉冲和第二束飞秒激光脉冲；调制第一束飞秒激光脉冲和第二束飞秒激光脉冲的延迟时间，使第二束飞秒激光脉冲落后于第一束飞秒激光脉冲0‑150飞秒范围内；将第一束飞秒激光脉冲和第二束飞秒激光脉冲聚焦到加工材料内部的加工区域，形成各向异性结构；其中，第一飞秒激光脉冲用于在材料中产生纳米等离子体激元；第二飞秒激光脉冲用于加速纳米等离子体激元的非对称生长过程。本发明专利技术有效减少了生成纳米光栅结构所需的脉冲数量，提高了纳米光栅结构的生成速度，能够满足光存储等对速度有很高要求的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种降低飞秒激光引入结构所需脉冲数的装置和方法
本专利技术属于激光加工领域，更具体地，涉及一种降低飞秒激光引入结构所需脉冲数的装置和方法。
技术介绍
近年来，飞秒激光及其应用得到了极大的发展，受到了越来越多的关注。由于其极高的瞬时功率密度，经聚焦之后可在透明材料内部实现多光子吸收或多光子聚合等非线性效应，在微纳制造等领域得到了迅速的发展。熔融石英是飞秒激光加工中常见的一种材料，根据激光脉冲能量的不同，熔融石英中可诱导三种不同类型的结构变化。当脉冲能量较低时，加工区域折射率会增加，可用于制造光波导。当能量很高时，加工区域会出现小孔或裂纹，可用于三维光存储技术。当脉冲能量处于一个中间范围时，可在加工区域诱导出一种周期性结构，其周期通常小于激光波长，排列方向与激光的偏振状态有关，称为纳米光栅结构。纳米光栅结构具有双折射特性，并且结构损伤阈值较高，可用于制造偏振光学器件与五维光存储技术。目前，产生纳米光栅结构采用的方法是选用合适参数的飞秒脉冲对熔融石英持续照射。但是，由于纳米光栅形成中存在孵化过程，生成纳米光栅结构需要几十甚至几百个激光脉冲，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低飞秒激光引入结构所需脉冲数的装置，其特征在于，包括：第一飞秒激光器、第二飞秒激光器、第一反射镜、第二反射镜、延时单元和物镜；/n所述第一飞秒激光器，用于产生第一束飞秒激光脉冲；所述第二飞秒激光器，用于产生第二束飞秒激光脉冲；其中，第二束飞秒激光脉冲落后于第一束飞秒激光脉冲；/n所述延时单元，用于调制第一束飞秒激光脉冲和第二束飞秒激光脉冲的延迟时间；/n所述第一反射镜，用于将第一束飞秒激光脉冲反射至物镜中；/n所述第二反射镜，用于透过第一束飞秒激光脉冲，并将第二束飞秒激光脉冲反射至物镜中；/n所述物镜，用于将第一束飞秒激光脉冲和第二束飞秒激光脉冲聚焦到加工材料内部的加工区域，形成各向...

【技术特征摘要】
1.一种降低飞秒激光引入结构所需脉冲数的装置，其特征在于，包括：第一飞秒激光器、第二飞秒激光器、第一反射镜、第二反射镜、延时单元和物镜；
所述第一飞秒激光器，用于产生第一束飞秒激光脉冲；所述第二飞秒激光器，用于产生第二束飞秒激光脉冲；其中，第二束飞秒激光脉冲落后于第一束飞秒激光脉冲；
所述延时单元，用于调制第一束飞秒激光脉冲和第二束飞秒激光脉冲的延迟时间；
所述第一反射镜，用于将第一束飞秒激光脉冲反射至物镜中；
所述第二反射镜，用于透过第一束飞秒激光脉冲，并将第二束飞秒激光脉冲反射至物镜中；
所述物镜，用于将第一束飞秒激光脉冲和第二束飞秒激光脉冲聚焦到加工材料内部的加工区域，形成各向异性结构；其中，第一飞秒激光脉冲用于在材料中产生纳米等离子体激元；第二飞秒激光脉冲用于加速纳米等离子体激元的非对称生长过程。


2.根据权利要求1所述的一种降低飞秒激光引入结构所需脉冲数的装置，其特征在于，所述第二束飞秒激光脉冲波长根据纳米等离子体激元的尺寸确定。


3.根据权利要求2所述的一种降低飞秒激光引入结构所需脉冲数的装置，其特征在于，所述第二束飞秒激光脉冲落后于第一束飞秒激光脉冲150飞秒以内。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种降低飞秒激光引入结构所需脉冲数的装置，其特征在于，所述加工材料为熔融石英。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静宇，高骥超，刘思垣，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42