光子喷射流:直接微凸点加工
应用物理
2018-11-19 v1 光学
摘要
我们报道了利用光子喷射流(PJ)与纳秒激光脉冲进行直接微凸点加工的首次证据。PJ 是一种高集中传播光光束,其半高全宽(FWHM)小于衍射极限。在我们的案例中,PJ 由整形光纤尖端产生。在硅片上可重复制备出 FWHM 约 1 m、高度达 590 nm、顶端半径 14 nm 的微凸点。实验在环境空气中进行,使用 100/140 多模二氧化硅光纤及其整形尖端,以及发射 1064 nm、100 ns 脉冲的 35 kHz 脉冲激光器。本研究表明该现象仅出现在低能量下,刚好低于烧蚀阈值。体材料似乎发生了周边迁移,以自组织过程形成凸点。我们推测物质被熔化而非汽化;由表面张力主导的熔融材料流体动力学流动可能是其原因。这种表面改性具有许多应用。例如,本文报道了织构化硅片润湿性的降低。
引用
@article{arxiv.1811.06919,
title = {Photonic jet: direct micro-peak machining},
author = {Robin Pierron and Pierre Pfeiffer and Grégoire Chabrol and Sylvain Lecler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.06919},
year = {2018}
}