飞秒激光脉冲序列烧蚀硅的孔型质量研究

摘要

为了改善高能流密度飞秒激光的烧蚀质量,使用法布里珀罗腔产生子脉冲间隔在1~3500 ps内连续可调的飞秒激光脉冲序列,系统探究了单个飞秒高斯脉冲与不同脉冲间隔的脉冲序列在硅上烧蚀的孔型质量。实验结果显示,子脉冲间隔在50~100 ps范围内时,孔边缘的冠状重熔物大大减少,其厚度仅为单个飞秒高斯脉冲的40%,周围基底几乎没有粘连的粉尘或热损伤痕迹,孔型品质因子数值从单个飞秒脉冲的0.52提升至0.89。本文报道的飞秒激光脉冲序列,基于后续子脉冲与喷出物的二次烧蚀原理,子脉冲间隔在50~100 ps范围内时,后续子脉冲能够最大程度的雾化喷出物,从而减少冠状重熔物与高温粉尘污染损伤,烧蚀质量得到改善。