基于热效应飞秒激光诱导 LiNbO3表面结构的研究

摘要：

为了研究飞秒激光与铌酸锂表面作用过程中热效应对其表面的影响，采用重复频率为25MHz、脉宽为100fs、平均输出功率为500mW的紧聚焦飞秒激光对铌酸锂表面进行刻蚀。通过建立热扩散理论模型，模拟重复频率25MHz的飞秒激光在刻蚀点的温度场分布，并通过电子显微镜对刻蚀点的形貌进行分析，发现刻蚀点从内至外形成了3种大小不同、排列疏密不同的颗粒状结构区域，且中心区域被高温烧蚀并伴有裂缝产生。通过能量色散谱仪对刻蚀点的3种不同结构区域中Nb和O元素的相对含量进行测量，结合刻蚀点的温度场分布、形貌和元素含量进行了分析。结果表明， Nb和O元素在温度场的驱动下向外扩散；两者的相对含量对刻蚀点的表面结构具有极大影响。这一结果对高重频飞秒激光刻蚀铌酸锂物理机制及应用的研究是有帮助的。

关键词：激光光学、表面结构、热效应、铌酸锂、飞秒激光、温度场分布

分类号：TN249;TN25(光电子技术、激光技术)

资助基金：四川省学术和技术带头人培养基金资助项目14zd3104；14zd3110；国家大学生创新创业训练计划资助项目201310619004

在线出版日期：2015-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：869-872