As2S3和As2Se3硫系玻璃在中红外飞秒激光作用下损伤特性研究 - 硫系玻璃 | 宁波大学红外材料及器件实验室
研究进展
首页 > 研究进展
As2S3和As2Se3硫系玻璃在中红外飞秒激光作用下损伤特性研究
作者: irglass 时间: 2017-08-01 浏览:4,650 次

近日,我室尤晨阳研究生、研究人员戴世勋研究员(第一通信作者)和王荣平研究员(共同通信作者)在“Scientific Reports, 2017, 7: 6497”发表了“As2S3和As2Se3硫系玻璃在中红外飞秒激光作用下损伤特性研究”成果。损伤阈值是研究材料与激光相互作用的重要参数,硫系玻璃作为一种窄带隙非晶材料具有较低激光损伤阈值,当高功率飞秒激光作用于玻璃表面时,极易发生激光损伤。该研究首次选取了两种典型的硫系玻璃-As2S3和As2Se3,分别在工作波长为3、4和5μm、脉宽150fs的飞秒激光的损伤特性测试研究。如图1所示,通过测试不同激光强度下的阈值功率,根据公式可以计算得到较为精确的激光阈值。本研究结果表明,琉璃玻璃飞秒激光损伤发生的初始机理主要是光致电离诱导产生电子损伤,随着脉冲个数增加,积累效应进一步发展扩大了损伤。此外,本文还借助超景深显微镜与扫描电镜等技术系统地研究了激光作用波长以及材料的光学带隙对硫系玻璃损伤阈值的影响。本工作对研究含砷硫系玻璃与中红外飞秒强激光相互作用有重要的参考价值(表一列出了As2S3和As2Se3在3μm和4μm的飞秒激光损伤阈值和周期性表面结构的周期间隔)。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41598-017-06592-3

 

图1:(a)As2S3 和(b)As2Se3在3μm时损伤陨坑随激光强度变化的形貌图;(c)陨坑直径随激光强度变化图。

 

表1.  34μm波长下<span times="" new"="" style="font-size: 14px;">飞秒激光作用的损伤与周期性表面结构间隔