Author Affiliations
Abstract
1 School of Science, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China
2 School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 Shandong Provincial Engineering and Technical Center of Light Manipulations & Shandong Provincial Key Laboratory of Optics and Photonic Device, School of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250014, China
We show the intensity control of filamentation in fused silica by temporally shaping the femtosecond laser pulse. The arbitrary control of filamentation intensity has been obtained by the feedback control based on the genetic algorithm, and the peak intensity of filament has changed from about 670 to around 2100 (charge-coupled device counts). This modulation is in qualitative agreement with the simulation results. It is shown that the control of the intensity is realized by modulating the peak power of the shaped pulse.
320.2250 Femtosecond phenomena 320.5540 Pulse shaping Chinese Optics Letters
2019, 17(12): 123201
1 长春理工大学理学院, 吉林 长春 130022
2 中国科学院大学物理科学学院, 北京 101407
利用基于液晶空间光调制器的飞秒激光脉冲整形技术,对飞秒激光在熔融石英中形成等离子体丝的过程进行优化控制研究。实验结果表明:通过脉冲整形可以在固体介质中的指定位置产生等离子体丝。实现了整形脉冲在熔融石英中成丝起点的长距离可控移动,最大移动量达到5.4 mm。通过求解(3+1)维非线性薛定谔方程,对整形脉冲在熔融石英中的成丝过程进行理论模拟研究,得到了与实验一致的结果。研究结果表明:等离子体丝起始位置是由整形飞秒脉冲的中心峰值强度和包络分布决定的。
超快光学 脉冲整形 等离子体丝 遗传算法 成丝起点
Author Affiliations
Abstract
School of Science, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China
Metals in nature exhibit a mediocre wettability and a high optical reflectance from the visible region to the infrared. This Letter reports that, by formation of nano- and microscale structures via a simple raster scanning of a focused femtosecond laser pulse without any further treatment, structured aluminum and nickel surfaces exhibit combined features of superhydrophobicity with a contact angle of 155.5°, and a high optical absorption with a reflectivity of several percent over a broad spectral range (0.2–2.5 μm). Thus, a multifunctional structured metal surface that integrates superhydrophobicity and a high broadband absorptivity has been easily realized by one-step femtosecond laser processing.
140.3390 Laser materials processing 160.4236 Nanomaterials 240.6700 Surfaces Chinese Optics Letters
2015, 13(6): 061402
极紫外光刻是下一代大容量集成电路制造中最有发展前景的技术之一, 而碎屑的减缓及阻挡一直是极紫外光刻光源研究中亟需解决的关键问题。研究了双纳秒激光脉冲辐照锡靶产生的等离子体碎屑的动力学演化。结果表明, 等离子体碎屑强烈依赖于预脉冲的能量及其与主脉冲的时间延迟, 当预脉冲能量为30 mJ, 双脉冲时间间隔150 ns情况下, 大部分锡离子的能量从2.47 keV降低到0.40 keV, 降低了6.1倍, 碎屑得到了有效抑制。通过对碎屑动能角分布的测量, 发现此方法可以有效减缓全角度范围的激光锡等离子体碎屑, 并且越接近靶材法线方向, 碎屑的动能减少得越多。
等离子体碎屑 激光等离子体 双脉冲 Plasma debris Laser plasma Dual laser pulses
基于声学法对1064 nm和355 nm激光脉冲作用金属铝板的激光支持爆轰波(LSDW)点燃阈值进行了研究，理论分析了激光等离子体声波压强与冲击波的膨胀速度关系，开展了1064 nm和355 nm激光作用铝板靶的实验研究。实验结果表明等离子体声波存在时间为毫秒量级，其峰值强度呈指数衰减趋势。实验发现激光作用铝板产生的等离子体声波信号幅度随激光功率密度的增加而增加，但是在激光功率密度增加的过程中等离子体声波峰值强度出现两次跃变，由此判断出1064 nm和355 nm激光产生的LSDW的点燃阈值范围分别为(3.95～13.05)×108 W/cm2和(3.14～10.07)×108 W/cm2。分析了激光波长因素对LSDW点燃阈值的影响。
激光技术 激光等离子体 激光支持爆轰波 声学诊断 点燃阈值 中国激光
2013, 40(11): 1103006
利用1 064 nm波长Nd∶YAG脉冲激光诱导击穿合金钢产生激光等离子体光谱, 采用高分辨率及门宽控制的ICCD探测LIBS信号光谱。 选用铁元素原子谱线404.581, 414.387, 427.176和438.355 nm进行分析, 研究了不同实验参数对LIBS光谱信号强度的影响结果。 实验结果表明, 激光脉冲能量、 激光聚焦位置以及ICCD探测器的延时等实验参数对合金钢LIBS信号有较大影响。 通过优化这些实验参数, 获得高光谱强度和信背比的LIBS信号, 确定了LIBS技术用于合金钢微量元素成分分析的最佳实验条件, 从而开展合金钢样品成分分析。
激光诱导击穿光谱 光谱强度 信背比 合金钢 LIBS Spectral intensity SBR Alloy steel
1 中国科学院物理研究所，光物理重点实验室，北京 100080
2 中国科学院西安光学精密机械研究所，瞬态光学技术国家重点实验室，陕西 西安 710068
3 Laboratoire de Spectrométrie Ionique et Moléculaire，UMR CNRS 5579，Université Claude Bernard－Lyon 1，43，Bd．du 11 Novembre 1918，F－69622 Villeurbanne Cedex，France
4 中国科学院国家天文台，北京 100012
对超强飞秒激光在空气中传输形成等离子体通道进行了系统研究。空气中长等离子体通道的形成主要是由于光学克尔自聚焦效应，等离子体散焦作用和光束衍射之间达到了动态平衡，使超强飞秒激光脉冲在空气中形成数百米长甚至千米量级长度的等离子体通道。我们发展了通道的四种主要诊断方法：声学诊断、荧光探测、电阻率测量和横截面成像方法，这几种方法各有优势，可以互为补充．研究了通道同时伴随的三次谐波辐射，三次谐波具有与基频激光相似的变化规律。从应用角度出发，我们对通道内细丝进行了优化控制，对通道寿命的延长进行了研究，使通道寿命达到了微秒量级。改变激光脉冲的初始啁啾，得到了更远距离处的稳定成丝分布，和最优化的超连续光谱产生，此外，还介绍了激光诱导高压放电的应用研究。
激光技术 等离子体通道 能量背景 通道寿命 三次谐波 高压放电 laser techniques ionized plasma channel energy reservoir plasma channel lifetime third harmonic emission electrical discharges
