天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
使用掺镱光子晶体光纤飞秒激光放大系统作为加工光源, 利用激光诱导前向转移(LIFT)技术对铜膜进行加工, 产生纳米结构。通过控制飞秒激光光源参数, 得到不同纳米结构的金属薄膜。在功率较低时, 能够得到纳米团簇; 随着功率升高, 团簇尺寸变大; 到达一定功率时, 出现纳米线结构。通过实验分析了飞秒激光与材料相互作用时发生的物理过程。利用该机理, 对20, 40, 200 nm三种厚度的铜膜在相同实验条件下的实验结果进行比较, 获得了产生纳米团簇和纳米线结构薄膜的最佳条件。
激光制造 激光加工 飞秒激光 纳米结构
天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室， 光电信息技术科学教育部重点实验室， 天津 300072
利用中心波长为1040 nm、脉宽为190 fs、重复频率在200~5000 kHz之间可调的飞秒激光对熔融石英进行微加工。研究了烧蚀阈值随脉冲重复频率、扫描速度的变化规律，阐明不同参数下热扩散效应及热累积效应对烧蚀过程的主导作用。在最优化条件下，制作了双线波导，可以对1040 nm激光实现圆形基模传输。进一步制作了椭圆晶胞的六角微结构波导，对1040 nm激光可以输出近高斯强度分布的基模，模场面积达到247.48 μm2。该微结构波导可实现单偏振传输，消光比达9.05，波导数值孔径约0.017。
激光技术 飞秒激光微纳加工 波导 光子晶体 中国激光
2012, 39(12): 1203002
天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室， 光电信息技术科学教育部重点实验室， 天津 300072
利用中心波长为775 nm、重复频率为1 kHz、脉宽为130 fs的飞秒激光脉冲对厚度为200 μm的铜片进行微加工，制作了适用于太赫兹(THz)波段（0.1～4 THz）的二维金属亚波长孔阵列。实验中，分别固定激光能量和加工时间，研究烧蚀孔直径随激光功率及加工时间的变化规律，发现激光偏振态是引起烧蚀缺口的主要原因。利用数值模拟软件(CST)计算出适用于THz波段的金属孔阵列结构参数，根据以上实验结果选择合适的激光参数制作了孔阵列。
激光技术 飞秒激光微纳加工 打孔 二维金属亚波长孔阵列 激光与光电子学进展
2011, 48(5): 051402
