【摘 要】
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飞秒激光聚焦到LiF晶体内部,晶体的加工形貌随偏振改变.实验表明,偏振方向平行于〈110〉晶向时,加工起点到表面的距离是〈100〉偏振下的1.08倍;而〈110〉偏振下加工终点到表
【机 构】
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同济大学物理科学与工程学院; 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室; 中国科学院大学;
【基金项目】
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国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CB808103);国家自然科学基金(批准号:61178024,11374316)资助的课题~~
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飞秒激光聚焦到LiF晶体内部,晶体的加工形貌随偏振改变.实验表明,偏振方向平行于〈110〉晶向时,加工起点到表面的距离是〈100〉偏振下的1.08倍;而〈110〉偏振下加工终点到表面的距离是〈100〉偏振下的1.01倍.为了解释加工形貌的偏振依赖,建立了逆韧致辐射、雪崩电离和无辐射跃迁的模型,首先,价带电子通过强场电离和雪崩电离,从激光中吸收能量跃迁到导带,该过程用电子密度演化方程和傍轴非线性薛定谔方程描述,求解方程得到导带电子密度;其次,导带电子通过无辐射跃迁过程释放能量给晶格,由能量守恒计算出晶格温度沿激光传播方向的分布;最后,晶格温度超过熔点以上的区域被加工.模拟结果显示,〈110〉偏振下加工起点到表面的距离是〈100〉偏振下的1.03倍,而〈110〉偏振下加工终点到表面的距离是〈100〉偏振下的0.981倍,与实验结果基本一致.虽然Z扫描技术测量的非线性折射率随偏振方向变化,但是非线性折射率的变化趋势与实验结果相反.模拟和实验证明逆韧致辐射导致加工形貌随偏振变化.
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