[發(fā)明專利]一種飛秒激光雙光束干涉制備周期納米結構的裝置和方法

在審

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• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN109926712A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 賈鑫;賈天卿
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06;B23K26/0622;B23K26/70
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權代理有限公司 31227
• 代理人: 俞磊

1.一種飛秒激光雙光束干涉制備周期納米結構的裝置，其特征在于，包括

光源(1)，其用于產(chǎn)生飛秒激光脈沖；

電子快門(2)、第一半波片(3)和格蘭棱鏡(4)，其依次設置在光源(1)的光路上，第一半波片(3)用于調(diào)節(jié)飛秒激光脈沖的能量，格蘭棱鏡(4)用于調(diào)節(jié)飛秒激光脈沖的偏振方向；

分束片(5)，其設置在格蘭棱鏡(4)的末端，用于將飛秒激光脈沖分成透射光束(A)和反射光束(B)；

在透射光束(A)的光路上設有第一反射鏡(6)，第一反射鏡(6)用于將透射光束(A)反射至延時光路系統(tǒng)(7)，在延時光路系統(tǒng)(7)的末端設有第二反射鏡(8)，在第二反射鏡(8)的反射光路上依次設置有第二半波片(9)、第一四分之一波片(10)和第一匯聚透鏡(11)；

在反射光束(B)的光路上設有第三反射鏡(12)，在第三反射鏡(12)的反射光路上設有第四反射鏡(13)，在第四反射鏡(13)的反射光路上設有第五反射鏡(14)，在第五反射鏡(14)的反射光路上依次設有第三半波片(15)、第二四分之一波片(16)和第一匯聚透鏡(17)；

樣品(18)設置在透射光束(A)和反射光束(B)的末端，透射光束(A)和反射光束(B)在樣品(18)上共焦。

2.根據(jù)權利要求1所述的飛秒激光雙光束干涉制備周期納米結構的裝置，其特征在于：所述透射光束(A)和反射光束(B)的能量之比為1:1。

3.根據(jù)權利要求1所述的飛秒激光雙光束干涉制備周期納米結構的裝置，其特征在于：所述延時光路系統(tǒng)(7)包括若干反射鏡，透射光束(A)由經(jīng)由所有反射鏡后達到第二反射鏡(8)。

4.一種飛秒激光雙光束干涉制備周期納米結構的工藝，其特征在于，包括如下步驟：

1)調(diào)節(jié)格蘭棱鏡(4)，確定飛秒激光脈沖的偏振方向；旋轉(zhuǎn)第一半波片(3)，使得飛秒激光脈沖的能量衰減至樣品的破壞閾值以下；

2)測量透射光束(A)和反射光束(B)到達樣品(18)的時間差，調(diào)節(jié)延時光路系統(tǒng)(7),使得透射光束(A)和反射光束(B)同時到達樣品(18)，并在樣品(18)上制備周期納米結構。

5.根據(jù)權利要求1所述的飛秒激光雙光束干涉制備周期納米結構的工藝，其特征在于，通過調(diào)節(jié)第二半波片(9)和第一四分之一波片(10)改變透射光束(A)的偏振方向、通過調(diào)節(jié)第三半波片(15)和第二四分之一波片(16)改變反射光束(B)的偏振方向，以獲取若干種透射光束(A)和反射光束(B)的偏振組合，每種偏振組合具有對應的干涉光強分布和偏振分布。

6.根據(jù)權利要求5所述的飛秒激光雙光束干涉制備周期納米結構的工藝，其特征在于，所述透射光束(A)和反射光束(B)的偏振組合包括同向線偏振光、同向圓偏振光、正交線偏振光、正交圓偏振光組合。

7.根據(jù)權利要求1所述的飛秒激光雙光束干涉制備周期納米結構的工藝，其特征在于，所述樣品(18)為金屬、半導體或電介質(zhì)。