Ultrafast lazer malzemesi işleme alanında, işleme ölçeğinin aşırı kontrolü her zaman alandaki temel zorluklardan biri olmuştur. Nano ölçekli lazer işleme teknolojisinin - derinlik gelişimi ile, lazer işlemenin iç sınır problemi akademik toplulukta sınır endişesi konusu haline gelmiştir. Kırınım etkisinin neden olduğu lazer odak noktası sınırlaması göz önüne alındığında, süper - kırınım nanoprocessinginin elde edilmesinin anahtarı, lazer -} monte edilmiş dağılımları, lazer uzak -}}}}}}}}}}}}}}}} toplu dağılımları yakınındaki {{7} 'nin yakın}' nin yakınındaki} eklemesidir. Bu nedenle, lazerlerin uzak alanda ve yakın alanda davranışını düzenlemenin sadece geleneksel optik kırınım sınırını kırması ve nano ölçekli ultrafast malzeme modifikasyonu elde etmesi değil, aynı zamanda birkaç nanometrenin eşi görülmemiş bir çözünürlüğünü elde etmek, optik araçlar için atomik - seviye işleme accursefreliğini elde etmek için yeni bir yol açar.
Ultrafast Science'de yayınlanacak olan λ/100 ötesinde cam malzemelerin "UltraSfast Lazer Yüksek En boy Oranı Aşırı Nanoyapı İşleme", Kuzeybatı Politeknik Üniversitesi ve Araştırmacı Razvan Stoian'ın Bilimsel Araştırma Merkezi'nin Hubert Curien Laboratuarından PROSFESSED CHENG GUANGHUA'nın ortak bir ekibi, Bilimsel Araştırma Merkezi'nden 1'i Bildirme Merkezi'nden {{ İşleme özellik boyutu, nanometre seviyesine ulaşan - kızılötesi ultrafast lazerlerin dalga boyunun 1/100'ünden düşük olabilir ve bu özellik boyutunu onlarca mikronun derinlik yönünde tutabilir. Bu teknoloji, - alan nano ölçekli malzeme ablasyonunun yakınında indüklemek için - sıkı odaklanmış uzun - Focus Derin olmayan bir - kırınım ışını kullanır, böylece bir nanoSale malzeme kesme mekanizması oluşturulur. Bu ultrafast lazer aşırı nanoprostersing teknolojisi, fotonik, kuantum bilgileri, algılama teknolojisi ve hatta biyomedikin gibi birden fazla alanı kapsayan iki - boyutsal ve üç - boyutsal seviyedeki uygulama beklentilerini çeşitlendirmiştir.
İlgili araştırma sonuçları yakın zamanda "UltraFast Lazer Yüksek - Boyu - oranı λ/100" ötesinde aşırı nanoyapı ile ilgili Science Partner Journal Ultrafast Science'da yayınlanmıştır.
Araştırma İncelemesi
- kırınım ultrafastlı Bessel Be Işın Doğrudan Yazma Nanoporöz Yapı Saççıları ve Nanotellerinin Kuvars Camı üzerinde 10nm'lik bir hat genişliğine sahip prensip şeması diyagramı, Şekil 1'de gösterilmektedir. Şekil 1'de gösterilmektedir. Şekil 1'de gösterilmektedir. UltraFast lazer alanının güçlü saçılmasını üretebilen dizin gradyanı. Yakın alanı iki ana bileşen içerir: yakın bir - saha yüzey bileşeni ve benzer dağılım özelliklerine sahip - alan bileşeni. Lazer polarizasyonuna dik yönde, yakın - alan yoğunluğu dağılımı%50'den daha iyi bir alan geliştirme özelliği gösterir. Bununla birlikte, lazer polarizasyonuna paralel yönde, yakın - alan yoğunluğu dağılımı, lazeri - madde etkileşimini bu yönde etkili bir şekilde baskılayan önemli bir zayıflama gösterir. Bu asimetrik yakın - alan dağılım özelliği, lazer darbesi dizisinin tarama işlemi sırasında daha da artırılacak ve sürekli evrim yoluyla, gözenek yapısının lazer polarizasyonuna dik yönde uzatılmasını teşvik edecektir. Bu nedenle, bu mekanizma, zayıf bir şekilde yakınlaşmış büyük odak noktaları yoluyla aşırı nano ölçekli işlemenin fizibilitesini gösterir.
Şekil 1: (a) zayıf bir şekilde yakınlaşmış tek bir - nabız ile indüklenen tipik bir nanoporun çapraz - bölümü - kırıcı gauss - Bessel ışını. Bu gözenek yapıları numunenin arka yüzeyine uzanabilir. Bu gözenek yapısı, nispeten geniş bir koni açısı, darbe genişlikleri ve lazer dalga boyları altında indüklenebilir. Bu nanodeep deliği, olay lazer alanının önemli bir yakın - alan modülasyonu üretecektir, böylece nanohole bitişik alandaki alan yoğunluğu lazer polarizasyonuna dik yönde önemli ölçüde artar ve bu özellik her zaman nanoholün derinlik yönü boyunca var olur. (b) 1030Nm dalga boyu ve nabız genişliği 2ps ve 333kHz tekrar oranı olan bir ultra hızlı lazer kullanmak, yaklaşık 15nm genişliğe sahip bir nanotel 1.2mm/s hızda yazılmıştır.
Birden fazla darbenin etkisi altında aşırı - ölçek nanogroovlarının işleme mekanizmasını incelemek için, bu çalışma çoklu darbelerin kümülatif etkisi altında çoklu - fizik alan modeli oluşturdu. Böylece, odak hareket işlemi sırasında farklı zamanlama darbeleri malzeme üzerinde hareket ettiğinde enerji birikimi ve ısı dönüşüm işlemi analiz edilmektedir. Doğrusal olmayan lazer enerji birikimi dağılımından, gözenek yapısı saçılmasıyla indüklenen yakın - alan geliştirme bölgesinde, lazer enerji birikimi ile indüklenen lokal sıcaklığın, nano {{{{{{{ Sonuç olarak, birden fazla darbe biriktiğinde, - tarla önü, nano - derin deliğinin iç duvarını sürekli olarak aşındırır, böylece bir nano - derin oluk yapısı oluşturur. Nanogroove işleme işlemi sırasında, oluk genişliği biriktirme darbe çizgisi yoğunluğunun artmasıyla azalma eğilimi gösterir. Nanogroove'nin ablasyonu ve genişlemesi esas olarak daha yüksek bir uzamsal lokalizasyona sahip olan geliştirilmiş yakın alanın ön saflarından kaynaklandığından, ultra hızlı lazer tarafından yazılan nanogroove genişliği, başlangıç gözenek yapısı serpintisinin çapından bile daha küçük olabilir.
Şekil 2: (a) yüzey ve (b) derinlik çapraz - Bölüm Nanogroove'nin numunenin arka yüzeyinde ultra hızlı lazer tarafından yazılan elektron mikrograflarının taranması. Lazer odağı, lazer polarizasyon yönüne dik hareket ettiğinde, farklı zaman darbeleri tarafından harekete geçirilen numunenin arka yüzeyinin (C) doğrusal olmayan lazer akısı ve (d) sıcaklık dağılımı. (e) UltraFast lazer nano - derin delik üzerinde hareket ettiğinde derinlik kesitinde doğrusal olmayan lazer akı dağılımı.
