[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

摘要

本发明涉及一种利用电子动态调控改变光栅结构周期的方法，属于飞秒激光应用技术领域。本发明通过时域脉冲整形技术设计飞秒激光脉冲序列，将飞秒激光脉冲序列，入射到加工物镜中聚焦，并保持激光焦点聚焦到样品表面，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。本发明在空气中即可进行，无需真空环境或液体、气体辅助，节约了加工成本，提高了加工效率。克服了飞秒激光器输出脉冲能量不稳定、周期调节精度低、周期范围有限等问题。

主权项

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。