飞秒激光烧蚀的三步曲——超短脉冲激光作用下固体靶材烧蚀演化过程的分析与理解

摘要

本报告拟对超短脉冲激光烧蚀过程中的一些重要基本概念,如激光脉冲宽度的作用、对应最大喷射物动量的最佳能流的存在、固体靶在飞秒激光作用下如何被去除的机制问题进行系统地分析和探讨.首先简要地回顾影响超短脉冲激光烧蚀的主要参数,如单脉冲能量、脉冲重复频率、光束截面、偏振态等的选取准则;而后借助超快时间分辨泵浦-探测方法的实验结果,包括阴影法、全息法和纹影法记录的物质喷射状态图,揭示单脉冲能量为毫焦耳量级、能流在几十焦耳每平方厘米的飞秒脉冲激光烧蚀固体靶后所形成的冲击波、接触前端和大颗粒喷射物的非连续性喷射过程的成因,分析烧蚀喷射物产生、演化、消失的特性以及不同喷射阶段发生相互融合的条件,并与纳秒长脉冲激光烧蚀的情形进行比较.