导　　师： 邱建荣

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 大数据时代的到来使人们对于数据的处理、传输速度和存储容量的需求变得空前苛刻,以电子为信息载体的集成电路技术已经不能满足人们的需求,发展以光子或光电子做为信息载体的集成光路技术成为显得愈加迫切。集成光路技术的发展瓶颈在于难以将各种光功能微纳结构精确高效地集成在半导体或者玻璃等基板材料上。随着激光技术的快速发展,飞秒激光的出现为突破这一技术瓶颈提供了强有力的工具。飞秒激光由于其超短脉宽和超高峰值强度的特点,可以在透明材料内部实现超越衍射极限的空间选择性三维微纳结构加工。近十几年来,利用飞秒激光在透明材料内部诱导和集成功能微纳结构在光波导,微光子元件,微流体器件和高密度光存储等方面的研究已成为国际前沿课题,将极大地促进集成光路技术的发展。本文主要针对飞秒激光诱导的纳米光栅及其他偏振相关性微结构进行了机理和应用方面的研究。从激光参数,材料性能和其他实验参数等方面出发,系统研究了飞秒激光在玻璃和晶体等透明材料中诱导的自组织纳米光栅的形成过程和结构特征,最后探索演示了这一类结构在光学上的应用。本文的主要研究内容和研究成果结论概括如下:(1)利用1 kHz的近红外低重复频率飞秒激光在石英玻璃中辐照形成双折射结构,通过偏光显微镜和扫描电子显微镜确认了双折射来源于照射区域纳米光栅的形成,并表征了纳米光栅的结构特征。系统研究了不同重复频率飞秒激光脉冲作用下石英玻璃中纳米光栅的形成过程和双折射性能变化,以及其他实验参数如激光能量、扫描速度和激光偏振方向等对纳米光栅形成的影响。发现纳米光栅的形成是一个多脉冲作用累积的结果,其过程可以分为三个基本阶段;激光偏振与扫描方向夹角对影响纳米光栅的形成有较大影�

关 键 词： 飞秒激光 玻璃 纳米光栅 双折射 偏振依赖性 微纳结构

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