飞秒激光诱导硅表面高频周期结构

摘要：

通过引入双温方程电子数密度模型,德鲁德模型和波纹间隔理论 ∧=λ/2n～,得到高频波纹周期具有波长依赖性的特点,分析了在辐射光通量接近损伤阈值时,高频周期波纹在一定范围内接近λ/6～λ/4,且随入射激光通量近似成正比.同时基于时域有限差分法(FDTD)的方法对飞秒激光辐照硅表面电场分布进行数值仿真,在初始脉冲形成近波长波纹的情况下,硅表面的电场再分布使得激光能量大多沉积在凹槽边缘,产生高频周期性结构.在此基础上对初始凹槽深度和激发态下硅表面的光学性质(介电常数)进行分析,得到了形成高频周期波纹的条件.该研究对于理解飞秒激光造成硅表面形成周期结构及其在加工硅材料领域具有重要的参考意义.

关键词：双温方程、高频周期性结构、德鲁德模型、二次谐波

所属期刊栏目：47

分类号：TN244(光电子技术、激光技术)

资助基金：脉冲功率激光技术国家重点实验室基金SKL2014ZR03

在线出版日期：2018-02-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：145-150