中国民用航空飞行学院航空工程学院，四川 广汉618307
从超疏水理论出发，基于三种典型的基本润湿性模型揭示了材料表面粗糙度与固液接触面积对于制备超疏水表面的重要性。在此基础上，综述了直接激光写入（DLW）、直接激光干涉图案化（DLIP）以及激光诱导周期性表面结构（LIPSS）方法各自的优缺点。其中：DLW方法利用高能激光束对材料表面进行烧蚀，具备较高的自由度，能在各种材料表面构建任意三维结构，但其表面加工精度较差，难以建立多层次结构；DLIP方法利用多个相干激光形成的干涉图案对材料表面进行有选择的去除，能形成更精细的周期性三维微纳米分级结构；LIPSS方法可在材料表面获得大量空间周期在数百纳米的波纹结构，但加工时间较长。最后，从制备参数、表面结构形貌以及疏水性能等方面对不同的超疏水表面制造方法进行了归纳，并对其研究现状及发展方向进行了分析和探讨。
激光技术 超疏水 激光结构化 直接激光写入 直接激光干涉图案化 激光诱导周期性表面结构 激光与光电子学进展
2022, 59(19): 1900008
1 暨南大学光子技术研究院，广东省光纤传感与通信技术重点实验室，广东 广州 510632
2 广东工业大学先进光子技术研究院，广东 广州 510006
激光诱导表面周期结构由于其周期相关的光栅衍射特性在明场下显示出鲜艳的结构色，备受研究人员的广泛关注，而微纳结构在显微镜暗场显示的颜色通常容易被忽略。本文报道通过飞秒激光对氧化铟锡薄膜加工形成双周期光栅结构，利用其在明场和暗场的观察下具有不同的颜色特性实现图像加密应用。通过控制飞秒激光的偏振、脉冲能量和扫描速度在氧化铟锡薄膜上形成与偏振和波长相关的亚波长周期光栅，通过控制激光加工线条行间距形成大周期光栅。本文研究了激光加工能量和加工线条之间的间距对其形成双周期结构在明场和暗场显色的影响，利用不同加工参数结构在明场和暗场下显示不同的颜色实现图像加密。激光直写加工可以快速制备大面积区域，有望在商品防伪、图案装饰、超表面设计等方面发挥潜在的应用价值。
Author Affiliations
Abstract
1 College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 Hunan Provincial Key Laboratory of High Energy Laser Technology, Changsha 410073, China
3 State Key Laboratory of Pulsed Power Laser Technology, Hefei 230037, China
In this paper, an effective method is proposed to generate specific periodical surface structures. A 532 nm linearly polarized laser is used to irradiate the silicon with pulse duration of 10 ns and repetition frequency of 10 Hz. Laser-induced periodic surface structures (LIPSSs) are observed when the fluence is and the number of pulses is 1000. The threshold of fluence for generating LIPSS gradually increases with the decrease of the number of pulses. In addition, the laser incident angle has a notable effect on the period of LIPSS, which varies from 430 nm to 1578 nm, as the incident angle ranges from 10° to 60° correspondingly. Besides, the reflectivity is reduced significantly on silicon with LIPSS.
laser-induced periodic surface structure nanostructures fluence number of pulses incident angle Chinese Optics Letters
2022, 20(1): 013802
1 西南科技大学 理学院 激光与光电子实验室，四川 绵阳 621010
2 西南科技大学 极端条件物质特性实验室
3 四川 绵阳 621010
4 中国科学技术大学 工程科学学院，安徽 合肥 230026
采用脉宽为35~65 fs,中心波长为800 nm的飞秒脉冲激光对经抛光的镍片进行表面扫描处理，并在金属表面上制备了彩色镍图案; 设置不同的激光扫描速度和能量密度扫描处理不锈钢表面，亦制备了彩色图案。介绍了实验过程，分析了实验结果，扫描电子显微镜（SEM)形貌分析显示，经过飞秒激光扫描处理的金属表面出现了纳米量级的激光诱导周期表面结构（NC-LIPSS），在镍上形成的结构周期约为480~510 nm，在不锈钢上形成的结构周期约为480~540 nm。
飞秒激光 激光诱导周期表面结构 彩色金属 表面等离子激元 femtosecond pulsed laser laser-induced periodic surface structure color metal surface plasmon polariton
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
建立激光表面纹理化热模型,分析了在纹理化中起关键作用的表面熔化过程,计算出表面温度、穿透深度、熔化深度、相面移动速度等物理量。
激光表面纹理化 热模型 高分子纤维
