V oblasti zpracování ultrarychlého laserového materiálu byla extrémní kontrola měřítka zpracování vždy jednou z hlavních výzev v terénu. S hloubkovým vývojem laserové technologie nanočástic v - se v akademické komunitě stal vlastním limitním problémem laserového zpracování laserového zpracování. S ohledem na omezení laserového ohniska způsobeného difrakčním účinkem je klíčem k dosažení super {- difrakční nanoprocesing je používat laser - indukované samostatně - sestavoval rozptýlených samosprávných polí {{6} -}}}}-} {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7-. Očekává se proto, že regulace chování laserů ve vzdáleném poli a v blízkosti pole nejen prolomí tradiční optický difrakční limit a dosáhne dosažení ultrarychlé modifikace nanočástic, ale také k dosažení bezprecedentního rozlišení několika nanometrů, čímž se otevírá nová cesta pro optické prostředky k dosažení atomové {- procesování úrovně.
V článku „Ultrasázový laserový vysoký poměr stran Extrémní nanostruktura zpracování skleněných materiálů za λ/100“, které mají být zveřejněny v ultrarychlé vědě, společný tým profesora Cheng Guanghua z severozápadní polytechnické univerzity a výzkumného pracovníka Razvan Stoian z Hubert Curien Laboratoř z francouzského národního centra pro vědecké výzkum Může být nižší než 1/100 vlnové délky blízkého - infračervených ultrafastových laserů, dosáhnout úrovně nanometru a může udržovat tuto velikost funkce v hloubkovém směru desítek mikronů. Tato technologie používá non - pevně zaostřené dlouhé - zaostření hlubokého non - difrakčního paprsku, aby se vyvolala poblíž - Ablace nanočástice pole, čímž se vytvořila mechanismus řezného materiálu nanoskočnou. Tato ultrarychlá laserová extrémní technologie nanoprocesingu má diverzifikované vyhlídky na aplikace ve dvou rozměrech - a tři - rozměrové úrovně, pokrývající více polí, jako jsou fotonika, kvantová informace, technologie snímání a dokonce biomedicína.
Relevantní výsledky výzkumu byly nedávno zveřejněny v časopise Science Partner Ultrateast Science pod názvem „Ultrarychlé laserové vysoké - aspekt - poměr Extrémní nanostrukturace skla za A/100“.
Recenze výzkumu
Základní schématický diagram non - Difrakční ultrasázový paprsek Besselova paprsku Přímé psaní nanoporézní struktury rozptylu a nanowires s šířkou linie 10nm na křemenném skle je znázorněno na obrázku 1. Dutá nanostruktura vyvolaná jediným--}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} difrakce má vážný paprsek. Indexový gradient, který může produkovat silné rozptyl ultrarychlého laserového pole. Jeho blízké pole obsahuje dvě hlavní komponenty: a blízký - povrchová složka pole a interní polní složku poblíž -} s podobnými distribučními charakteristikami. Ve směru kolmo na laserovou polarizaci ukazuje distribuce intenzity pole v blízkosti -} prvek vylepšení pole lepší než 50%. Ve směru paralelně s laserovou polarizací však vykazuje distribuce intenzity intenzity pole v blízkém -} významné útlum, což účinně potlačuje interakci laseru - v tomto směru. Tato asymetrická funkce poblíž - bude dále vylepšena během procesu skenování laserové pulzní sekvence a prostřednictvím nepřetržitého vývoje bude podporovat rozšíření struktury pórů ve směru kolmo k laserové polarizaci. Tento mechanismus proto ukazuje proveditelnost extrémního zpracování nanočástic prostřednictvím slabě konvergovaných velkých fokálních míst.
Obrázek 1: (a) Cross - sekce typického nanoporu vyvolaného ve fúzovaném oxidu křemičitým slabě konvergovaným singlem - pulse non - difrakční Gauss - bessel bessel. Tyto struktury pórů se mohou rozšířit na zadní povrch vzorku. Tato struktura pórů může být indukována v relativně širokém rozsahu úhlů kužele, šířky pulsu a laserových vlnových délek. Tato díra nanodeep vytvoří významnou modulaci polní modulace polního laserového pole v blízkosti -}, takže intenzita pole v oblasti sousedící s nanohole je výrazně zvýšena ve směru kolmo k laserové polarizaci a vždy existuje podél hloubkového směru nanoholy. (b) Použití ultrarychlého laseru s vlnovou délkou 1030 nm a šířkou pulsu 2PS a opakování 333 kHz byl nanowire s šířkou asi 15nm napsán rychlostí 1,2 mm/s.
Aby bylo možné studovat zpracovatelský mechanismus extrémního - měřítka nanogrooves pod působením více pulsů, tato práce vytvořila model Fyzického pole pro více - pod kumulativním působením více pulsů. Proces přeměny energie a přeměny tepla, když jsou analyzovány různé časovací impulsy na materiálu během procesu pohybu zaostření. Z distribuce depozice nelineární laserové energie lze získat, že v blízkém - oblasti vylepšení pole vyvolanou rozptylem struktury pórů může lokální teplota vyvolaná depozicí laserové energie dosáhnout více než 3000k, což je dostatečné k vyvolání fenomenonu podobného laserovému povrchovému ablaci na vnitřní stěně {6} {6 - {6 {{{6 {{6} {6 {{{6 {{{{6 {{{{6 {{{{6}. Výsledkem je, že když se hromadí více impulsů, lokálně vylepšená poblíž - pole nepřetržitě eroduje vnitřní stěnu nano - hluboké díry, čímž tvoří nano - hlubokou strukturu drážky. Během procesu zpracování nanogroove, šířka drážky ukazuje trend snižování se zvýšením hustoty depoziční pulzní linie. Vzhledem k tomu, že ablace a expanze nanogroove pochází hlavně z popředí vylepšeného blízkého pole, které má vyšší prostorovou lokalizaci, může být šířka nanogroove napsaného ultrarychlým laserem dokonce menší než průměr startovní struktury pórů.
Obrázek 2: (a) povrch a (b) hloubkový kříž - Sekce Skenovací elektronové mikrofotografie nanogroove napsané ultrarychlým laserem na zadní ploše vzorku. Když se laserové zaměření pohybuje kolmo k směru laserové polarizace, (c) nelineární laserový tok a (d) rozdělení teploty zadního povrchu vzorku působí různými časovými pulzy. (e) Distribuce nelineárního laserového toku v hloubkovém průřezu, když ultrarychlý laser působí na nano - hluboký díra.
