飞秒激光与透明硬质材料的相互作用：从相变机理到永久光存储

随着大数据时代的来临,利用飞秒激光在透明硬质材料中写入数据形成永久光存储的技术成为高容量、长寿命冷数据的一种理想存储方案,具有广阔的应用前景。本文从飞秒激光永久光存储发展存在的问题出发,梳理了近20年来超快激光与透明硬质材料相互作用的机制,总结了飞秒激光诱导相变的类型和过程,展示了其在光存储方面的应用;同时,从写入速度和容量角度出发,介绍了最新的脉宽调制效应和热调制高重复频率直写技术,阐述了五维永久光存储目前面临的挑战以及可行的解决办法。     

微爆材料的飞秒激光三维光存储

飞秒激光三维光存储是实现高密度和超高密度光存储的重要方法之一。对一种新的微爆材料（以PMMA为基质掺杂Sm0.5Ce0.5（DBM）3Phen染料）的吸收光谱进行了测量和分析,以波长为514.5 nm的激光作为激光光源获得了激发前后的荧光光谱,以800 nm飞秒激光作为激发光源得到激发前后的电子旋转共振光谱特性,并分析了不同激光脉冲能量下存储数据点尺寸和存储点读出灰度值的变化情况,并实现了该材料的飞秒激光四层光信息存储,点间距为4 m,层间距为16 m,实验结果表明:这种材料可以很好地应用于三维光信息存储。     

飞秒激光微孔加工发展综述

随着飞秒激光器的成熟,飞秒激光的应用越来越广泛。由于飞秒激光独特的属性,在微孔加工中具有明显的优势。本文介绍了飞秒激光与材料之间的相互作用机理、飞秒激光打孔的理论研究发展、打孔方式的研究以及各种飞秒激光加工参数的探索。总结了目前发展遇到的问题,未来的发展趋势并提出自己的观点。     

飞秒激光烧蚀研究进展

介绍飞秒激光烧蚀材料的机理论模型，阐述飞秒激光烧蚀的特性，揭示飞秒激光烧蚀的广泛应用前景。     

飞秒激光微加工:激光精密加工领域的新前沿

飞秒激光微加工技术具有加工精度高、热效应小、损伤阈值低以及能够实现真正的三维微结构加工等优点,这些特性是传统的激光加工技术所无法取代的。首先回顾了激光微加工和超短脉冲激光技术的发展历史,然后介绍超短脉冲激光与金属和介质材料相互作用的机制,接着阐述了飞秒激光直写、干涉和投影制备等各种加工方法的原理,重点讨论飞秒激光在三维光子器件集成、微流体芯片制备及其在生化传感方面的应用等,最后展望了飞秒激光微加工领域所面临的机遇和挑战,指出了未来的研究方向。     

飞秒激光与材料相互作用中的超快动力学

飞秒激光以其超快超强特性可以实现三维复杂结构的微纳级别精密制造。超快光场与材料相互作用过程中存在大量新现象、新效应和新机制,亟待揭示。本文简要介绍飞秒激光与材料相互作用的基本过程以及飞秒激光泵浦探测技术的发展历程。首先重点阐述了高斯型飞秒激光与材料相互作用超快动力学的研究进展,根据不同的时间尺度分别对相互作用过程中的光子与电子相互作用、电子与晶格相互作用过程、相变,以及等离子体/冲击波喷发等过程的观测与机制分析进行总结;随后针对基于电子动态调控新方法的飞秒激光加工超快动力学进行综述,分析对比了其与传统飞秒激光和材料相互作用超快动力学的差异;最后针对该领域的发展方向进行了展望。     

应用激光光谱学的发展现状

本文简要介绍应用激光光谱学的研究和开发现状，并介绍了它在科学和技术中的一些应用。     

高功率飞秒激光与透明介质的相互作用及其应用

随着飞秒(fs.10-15s)激光近些年来得到迅速发展,飞秒激光已广泛应用于物理、化学反应的动力学过程分析.利用飞秒激光的热效应可以忽略的特点进行超精细加工.利用飞秒激光与透明材料的非线性相互作用,可以实现材料内部有空间选择性的三维光功能微结构.文章重点介绍了飞秒激光与透明介质相互作用的原理,以及在三维超高密度光存储、三锥光功能微结构等方面及应用,国内外相关领域的最新进展,并展望了应用前景.     

飞秒激光技术及相关领域

1引言 20世纪末文明的进步极大地依赖于以半导体材料为基础的电子技术的迅速发展;然而,当今技术的直接推广已不能应付人类在下个世纪必须面对的纷繁复杂的社会和环境的挑战.随着信息密集型社会的来临,需要建立一个全新的技术基础.     

飞秒激光加工机

飞秒激光加工技术是一种以多光子吸收为基础，能够实现无热影响的精密加工的新型激光加工技术。该技术将给21世纪各产业的发展带来巨大影响，在汽车、光通信、半导体、个人计算机、生物医疗领域有着广阔的应用前景。     

用飞秒激光在石英玻璃体内写入光波导和光栅的研究

用飞秒激光在石英玻璃写入了光波导和光栅等结构。飞秒激光辐射照形成波导效应时的折射率改变量为0.001至0.008。折射率的改变量依赖于飞秒激光脉冲辐照的剂量和功率密度。通过Raman光谱和AFM图像,研究了波导区的物质结构变化,并对飞秒激光写入过程的物理机制进行了探讨。     

利用飞秒激光在玻璃内制作Dammann光栅

利用重复频率为1kHz、中心波长为775mm,脉宽为150fs的飞秒激光在玻璃内部制作了一个7×7点阵Dammanm光栅,使用He-NE激光进行了衍射实验,并对加工误差进行了分析.     

飞秒激光的应用

1 引言飞秒激光的独特性质决定它在科学技术和医学等不同领域有广泛应用。超短脉冲实际应用的效率是由脉冲的最小宽度及与其有关的短时相干度、最大峰值功率和强度、长时相干度和超短脉冲序列的高平均功率等决定的。下面列出超短脉冲的主要应用，并指出辐射特性的关键参数。本综述显然不可能论及所有可能应用，因此仅讨论与上述辐射参数有关，并在近期可以实现的那些应用。科学应用1. 以最短脉宽为基础的应用·非线性光学；·纤维光学，光孤子；·用激发探测法研究超快现象；时间分辨光谱；·双光子和三光子显微术；·飞秒化学；·太赫光束…     

飞秒激光在SiC晶体中制备高温环境用光栅

为了研究SiC晶体光学方面的应用,利用飞秒激光冷加工的特点,对SiC晶体进行精微加工,研究了激光脉冲功率和扫描速率对光栅单元的影响,选取适合SiC晶体飞秒加工的工作条件,分别在晶体表面与内部加工出高质量的光栅。对加工好的光栅进行衍射通光实验,计算其各级衍射角,从而验证加工好的光栅周期;并在1300℃高温下进行退火实验,退火前后,光栅参量无明显变化。结果表明,该光栅适合在高温环境下使用。     

飞秒激光在光电对抗中的应用

飞秒激光因其独特的大气传播性质,在光电对抗领域引起了广泛关注。高峰值功率的飞秒激光在大气中传输将产生飞秒光丝现象、大气击穿等离子体以及超连续白光等物理现象。依据这些特殊的物理现象,在光电对抗领域国内外提出了一系列应用设想,包括飞秒等离子体干扰探测器、白光干扰探测器、飞秒激光损伤探测器和光学元件,以及高重频飞秒激光波段内干扰等等。本文主要讨论飞秒激光的大气性质以及飞秒激光与物质相互作用的机理,并讨论飞秒激光在光电对抗领域中具体应用的可行性与前景。     

空间整形飞秒激光图案化加工氧化石墨烯

氧化石墨烯(GO)是结构中含有部分含氧官能团的石墨烯衍生物,通过加热、化学反应和激光诱导等方法,该材料可以被还原。激光辐照可以诱导一定区域内的GO发生还原反应,具有灵活、区域选择性良好、无需特殊环境等优点。提出了一种基于空间整形的飞秒激光图案化加工GO的方法,即空间整形激光辐照法,分别采用空间整形激光辐照法和激光逐点扫描法在GO上加工图案,并对加工结果进行表征和对比,分析了辐照时间、激光通量等参数对加工结果的影响。结果表明空间整形激光辐照法可以图案化加工GO并使加工区域的GO被还原,从而提高图案化加工效率,且该方法具有良好的可重复性和图案灵活性,在制备GO基底的微电路、微器件方面具有应用潜力。