Использование бихроматического фемтосекундного лазерного излучения для наноструктурирования поверхности с помощью слоя коллоидных микрочастиц

摘要

Изучено наноструктурирование поверхности полимеров и стекол с помощью слоя коллоидных частиц как фокусирующей системы при воздействии фемтосекундных лазерных импульсов. Показано, что преобразование части энергии фемтосекундного лазерного импульса во вторую гармонику приводит к существенному снижению порога модификации и к уменьшению размеров элементов получаемой структуры. Модификация поверхности (абляция, свеллинг) при интенсивностях свыше 10~(12) Вт/см~2 происходит посредством генерации свободных носителей. При этом вторая гармоника более эффективна при многофотонной ионизации, тогда как излучение на основной частоте эффективно при ударной ионизации. Излучение второй гармоники лучше фокусируется системой коллоидных частиц, чем излучение основной частоты. В результате при использовании бихроматических импульсов уменьшаются и порог модификации, и размер элементов получаемой структуры. Обсуждаются также оптические свойства слоев коллоидных частиц и способы их нанесения на диэлектрические подложки.