介电质中激光诱导等离子体图案的飞秒自重构

强飞秒激光脉冲对透明固体的激光诱导改性使得具有可控光学性质的纳米光子与纳米流体器件快速集成成为可能。迄今为止，在理论模型中一直缺乏正确解释介电表面纳米光栅制备所需的等离子体与光之间相互作用的局域和动态性质。通过我们的数值方法，我们表明对等离子体形成及其与光相互作用的自洽动态处理会在场周期时间尺度上触发周期性等离子体图案的超快重构。在此框架内，对局域相互作用的简单稳定性分析解释了当达到某一能量密度阈值时，激光诱导等离子体图案如何相对于入射光偏振改变其取向。此外，重构后的亚波长等离子体结构向样品体内部生长，并与自组织体纳米光栅的实验发现一致。入射光与横向散射光同周期性等离子体结构的模式耦合足以启动介质中具有半波长周期性的特征图案的生长与自组织。