飞秒激光对高反膜的破坏及其超快动力学过程

Chengbin Li,Tianqing Jia,Haiyi Sun,Xiaoxi Li,Shizhen Xu,Donghai Feng,Xiaofeng Wang,Zhizhan Xu

Guangxue Xuebao/Acta Optica Sinica（2006）

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摘要

研究了800 nm飞秒激光照射下45°高反膜ZrO2-SiO2的破坏及其超快动力学过程.利用原子力显微镜和扫描电镜观察了材料的烧蚀形貌,测量了破坏阈值与脉冲宽度、烧蚀深度与脉冲能量的依赖关系.随着脉冲宽度从50 fs增加到900 fs,其烧蚀阈值从0.35 J/cm2增加到1.78 J/cm2.烧蚀深度与激光能流密度近似成对数关系.当激光强度略高于烧蚀阈值时,材料很快被烧蚀到几百纳米,烧蚀深度表现出明显的层状特性.同时,利用建立的抽运-探针实验系统,测量了高强度抽运脉冲作用下材料对探针光的反射率随延迟时间的变化,揭示了薄膜烧蚀的超快动力学过程.实验结果表明高反膜表层的材料对烧蚀特性有重要影响.

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关键词

45° high-reflection coating,Ablation depth,Damage threshold,Femtosecond laser,Thin film optics,Ultrafast dynamics

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