飞秒脉冲干涉方法在石墨烯薄膜上诱导周期结构研究

摘要

飞秒激光的脉冲持续时间一般在3.4-150fs之间，峰值功率高达1021W/cm2。由于飞秒激光这种超短脉冲持续时间和超高峰值功率特性，使得它可以将其全部能量快速、精确地集中在有限的区域内，与材料相互作用几乎是非热熔性的，和传统的连续激光以及长脉冲纳秒、皮秒激光相比，实现了真正意义的“冷”加工，克服了传统激光加工所面临的各种困难。近二十年已经见证了飞秒直写以及飞秒脉冲干涉技术在微纳加工方面的飞跃发展。目前飞秒激光在打孔、表面形貌研究、光电子器件制作、高密度数据存储、医学、生物工程等方面都取得了全新进展。人们普遍认为飞秒加工将在工业制造、微电子、光通信、信息和生命科学等高科技领域有非常广阔的应用前景。将飞秒激光干涉技术应用于石墨烯微纳结构加工将十分有效，有望突破石墨烯加工所面临的挑战，对未来以石墨烯为基础的介观电子器件制作有重要的应用价值。
　　 本论文的主要工作：
　　 一、研究由一维光栅(ODG)衍射分束得到的两束(衍射一级)飞秒激光脉冲干涉，在石墨烯薄膜上诱导一维周期性条纹结构，并研究加工位置对周期结构的影响。
　　 二、研究由ODG得到的三束(衍射一级和零级)飞秒激光脉冲干涉诱导的一维周期性条纹结构，并与两光束干涉的结果进行比较。
　　 三、研究由二维光栅(TDG)衍射分束得到的四束(衍射一级)和五束(衍射一级和零级)飞秒激光脉冲干涉诱导的二维周期性点阵结构。并与ODG得到的结果进行比较，阐述不同光束干涉的优缺点。
　　 四、研究由ODG实现的双光束干涉与多次曝光技术相结合，加工二维周期性的网格结构。阐述该方法的优势。