[发明专利]一种利用电子动态调控改变光栅结构周期的方法

权利要求书

1.一种利用电子动态调控改变光栅结构周期的方法，其特征在于：具体步骤如下： 

步骤一、设计飞秒激光脉冲序列； 

具体设计方法为：通过脉冲整形器进行飞秒激光脉冲整形，将一个脉宽为nfs的激光脉冲在时域上分成若干个脉宽均为nfs的子脉冲，得到一组飞秒激光脉冲序列；其中30fs＜n＜200fs，子脉冲间的脉冲延迟均在飞秒量级；子脉冲的个数可调； 

步骤二、将步骤一得到的飞秒激光脉冲序列，入射到加工物镜中聚焦，并保持激光焦点聚焦到样品表面； 

步骤三、通过置于脉冲整形器入口前的光学器件调整脉冲序列的总能量，使之高于材料的烧蚀阈值； 

步骤四、以相同的脉冲延迟增加脉冲序列中子脉冲的个数，使得在材料表面电离的自由电子密度维持在满足表面等离子体激发条件上并稳步增加，从而得到多种周期下的光栅结构； 

步骤五、控制辐照到样品表面的脉冲序列个数，使得总个数小于50，以得到连续的光栅结构。 

2.根据权利要求1所述的一种利用电子动态调控改变光栅结构周期的方法，其特征在于：子脉冲个数使飞秒激光脉冲序列与加工材料相互作用过程中能调整材料的局部瞬时电子动态，改变最终沉积在材料表面的激光能量分布。 

3.根据权利要求1所述的一种利用电子动态调控改变光栅结构周期的方法，其特征在于：相邻两组飞秒激光脉冲序列间的时间间隔为ms-s量级。 

4.根据权利要求1所述的一种利用电子动态调控改变光栅结构周期的方法，其特征在于：所述加工材料为绝缘体。 

5.根据权利要求1所述的一种利用电子动态调控改变光栅结构周期的方法，其特征在于：由于子脉冲个数增加，使得可调节间隔增大，得到的光栅结构的周期不断变大；所述可调节间隔为光栅相邻两个凸起间的凹槽宽度。 

6.根据权利要求2所述的一种利用电子动态调控改变光栅结构周期的方法，其特征在于：所述局部瞬时电子动态包括电子激发、电离、复合过程以及自由电子密度、温度。