[发明专利]由空间光整形的飞秒激光加工氧化石墨烯表面图案的系统

权利要求书

1.一种基于飞秒激光的氧化石墨烯表面图案加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)搭建一个基于飞秒激光的氧化石墨烯表面图案加工系统，包括飞秒激光器、衰减片、光阑、电控快门、反射镜、空间光调制器、第一凸透镜、第二凸透镜、二向色镜、聚焦物镜、平移台、第三凸透镜、电荷耦合元件和计算机；所述的飞秒激光器、衰减片、光阑和电控快门共光轴设置，飞秒激光器产生的飞秒激光经过衰减片调节激光功率，又经过光阑调节飞秒激光光斑直径后，经电控快门和反射镜入射到空间光调制器表面，照在调制器表面不同位置的激光被加载不同的相位后反射；反射出的飞秒激光依次经过第一凸透镜和第二凸透镜后依次射入二向色镜和聚焦物镜，激光聚焦到氧化石墨烯样品的表面，实现对氧化石墨烯表面图案的加工；氧化石墨烯样品置于平移台上；二向色镜的另一侧为由第三凸透镜和电荷耦合元件组成的观测系统，实现加工时的观测；所述的飞秒激光器、电控快门、空间光调制器、平移台和电荷耦合元件通过信号线与计算机相连；

(2)对步骤(1)的加工系统进行调试：

开启飞秒激光器，设定重复频率为1kHz，调节光阑大小使得激光光斑聚焦前的直径为8mm，调节衰减片使飞秒激光的功率达到在氧化石墨烯表面产生加工效果，设定电控快门为定时曝光模式，完成飞秒激光加工系统的调试，飞秒激光高斯脉冲通过聚焦物镜聚焦到氧化石墨烯表面；

(3)在步骤(1)的空间光调制器上加载与待加工氧化石墨烯表面图案相对应的相位图；

(4)调节加工系统中的衰减片，使飞秒激光的功率为2mW，通过衰减片调节激光功率为2mW，将相位图加载到空间光调制器上，从空间光调制器上反射出的飞秒激光经过第一凸透镜和第二凸透镜组成的光学4f系统传播到聚焦物镜，并通过聚焦物镜聚焦，控制平移台上下运动使焦点对准在氧化石墨烯样品，利用计算机设置电控快门的打开时间为10ms，打开快门，即在氧化石墨烯样品的表面加工出圆环形图案，利用计算机控制平移台平移50um，再依次设置电控快门的打开时间为20ms，30ms，40ms，50ms，60ms，70ms，80ms，90ms，100ms，200ms和500ms，每改变一次电控快门的打开时间，就控制平移台平移50um，并打开快门一次，最后在氧化石墨烯样品表面得到还原与烧蚀程度不同的圆环形图案。