研究进展
超快激光制备硫系玻璃表面周期性纳米结构

我中心亓东锋老师和郑宏宇教授受邀在《激光与光电子学进展》杂志上发表特邀研究论文超快激光制备硫系玻璃表面周期性纳米结构

硫系玻璃作为一种特殊的红外光学玻璃,在中红外波段光子器件领域应用中展现出巨大的优势。激光诱导周期性表面结构,其周期接近或小于入射激光波长,在红外微纳光学器件领域具有广阔的应用前景。首先,分别采用单点及激光直写两种加工方式系统地研究了飞秒激光在 As2S3玻璃上诱导周期性结构随脉冲数量的演化过程。其次,对低脉冲数量及高脉冲数量下所形成的两种不同的周期性结构(低空间频率周期性结构及高空间频率周期性结构)的形成机制进行了系统地分析。最后,通过采用飞秒激光直写技术在 As2S3玻璃表面制备出了大面积的周期性结构,并对该周期性结构的光学颜色特性进行了测试和探究。

1.飞秒激光在 2. 5 倍物镜聚集下通过大面积扫描加工出的 LSFL。(a~cLSFL 在不同角度下呈现出的颜色效应;(d)大面积LSFL 结构的 SEM 图像;(e)大面积 LSFL 结构的透射光谱;(f5~12 μm 波段局部放大图。

2. 多角度衍射实验。(a)颜色测试系统示意图;(b~f)照明角度分别为 34°40°53°62°69°时,不同旋转角度下对应的光谱。

3.  As2S3玻璃材料上制备雪花状结构。(a)自然光照射到周期性结构上所发生的衍射现象;(b~d)不同角度下材料表面呈现不同的颜色效应。