Contents目錄
叢書(shū)序
序言
前言
第1章 超快激光加工概述 001
1.1 超快激光加工介紹 001
1.2 超快激光加工的特點(diǎn) 002
1.2.1 熱影響區(qū)的抑制 002
1.2.2 降低等離子體屏蔽 003
1.2.3 多光子吸收 003
1.2.4 材料內(nèi)部改性 004
1.2.5 電介質(zhì)中的載流子激發(fā) 004
1.2.6 超快激光加工的空間分辨率 004
1.3 超快激光材料處理 005
1.3.1 表面微加工 005
1.3.2 表面微納結(jié)構(gòu)制備 007
1.3.3 納米燒蝕 008
1.3.4 雙光子聚合 009
1.3.5 透明材料的內(nèi)部改性 010
1.3.6 生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用 012
1.3.7 工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用 013
參考文獻(xiàn) 014
第2章 超快激光技術(shù)簡(jiǎn)介 021
2.1 超快激光技術(shù) 021
2.1.1 摻鈦藍(lán)寶石激光器 021
2.1.2 啁啾脈沖放大技術(shù) 022
2.1.3 飛秒光纖激光器 023
2.1.4 薄片激光器 024
2.2 飛秒激光脈沖診斷技術(shù) 024
2.2.1 飛秒脈沖的自相關(guān)測(cè)量 025
2.2.2 頻率分辨光學(xué)開(kāi)關(guān)法 025
2.2.3 自參考光譜相位相干電場(chǎng)重建法 026
2.3 飛秒激光材料加工技術(shù) 028
2.3.1 飛秒激光直寫(xiě)技術(shù) 028
2.3.2 飛秒激光并行微納加工技術(shù) 029
2.4 飛秒激光脈沖整形技術(shù) 031
2.4.1 飛秒激光脈沖的時(shí)域整形技術(shù) 031
2.4.2 飛秒激光脈沖的空間整形技術(shù) 032
2.4.3 飛秒激光脈沖的時(shí)空整形技術(shù) 033
2.4.4 飛秒激光脈沖的偏振整形 033
參考文獻(xiàn) 034
第3章 超快激光脈沖時(shí)空整形 039
3.1 飛秒脈沖時(shí)域整形 039
3.1.1 飛秒脈沖整形簡(jiǎn)介 039
3.1.2 雙/多脈沖加工 044
3.1.3 脈沖時(shí)域自適應(yīng)控制 045
3.2 飛秒光束空間整形 047
3.2.1 激光直寫(xiě)截面控制 047
3.2.2 多光束并行處理 049
3.2.3 自適應(yīng)光束空間整形 050
3.3 飛秒激光時(shí)空聚焦 051
3.3.1 時(shí)空聚焦原理簡(jiǎn)介 051
3.3.2 時(shí)空聚焦三維各向同性直寫(xiě) 052
3.3.3 時(shí)空聚焦三維光刻 054
3.3.4 脈沖前沿傾斜和焦面強(qiáng)度傾斜 055
3.4 光束整形加工應(yīng)用舉例 056
3.4.1 無(wú)衍射光束加工 056
3.4.2 脈沖偏振整形加工 058
3.4.3 飛秒激光超分辨加工 059
參考文獻(xiàn) 060
第4章 超快激光對(duì)材料的表面處理 065
4.1 飛秒激光加工薄膜材料 065
4.1.1 飛秒激光對(duì)薄膜材料的燒蝕 065
4.1.2 薄膜表面的微凸起結(jié)構(gòu) 067
4.2 材料表面的鉆孔與切割 068
4.2.1 表面鉆孔 068
4.2.2 表面切割 069
4.3 飛秒激光誘導(dǎo)表面周期結(jié)構(gòu) 070
4.3.1 飛秒激光誘導(dǎo)表面周期結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 070
4.3.2 飛秒激光誘導(dǎo)表面周期性結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理 073
4.4 硅表面微錐結(jié)構(gòu) 074
4.5 飛秒激光誘導(dǎo)表面微納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 076
4.5.1 材料表面光學(xué)特性調(diào)控 076
4.5.2 表面浸潤(rùn)特性調(diào)控 080
4.5.3 生物化學(xué)應(yīng)用 082
參考文獻(xiàn) 083
第5章 基于雙光子聚合的飛秒激光三維直寫(xiě) 089
5.1 雙光子聚合的原理 089
5.2 雙光子聚合的分辨率 091
5.3 材料的功能化 093
5.4 光學(xué)元件的加工 095
5.5 微納機(jī)械的加工 097
5.6 微流體器件的加工 098
5.7 醫(yī)學(xué)和生物組織工程中的應(yīng)用 099
5.8 三維金屬微納結(jié)構(gòu)的加工 101
參考文獻(xiàn) 102
第6章 透明介電材料內(nèi)部的三維光子學(xué)集成 106
6.1 利用飛秒激光實(shí)現(xiàn)透明介電材料內(nèi)部改性的原理概述 106
6.2 透明材料內(nèi)部中三維光波導(dǎo)的制備 107
6.2.1 制作波導(dǎo)的影響因素 108
6.2.2 波導(dǎo)的制作方式 110
6.2.3 不同材料 110
6.3 光子器件的制備 114
6.3.1 分束器 114
6.3.2 定向耦合器 115
6.3.3 馬赫曾德?tīng)柛缮鎯x 115
6.3.4 頻率轉(zhuǎn)換器 117
6.3.5 有源光子器件 117
6.3.6 集成量子光子回路 118
6.3.7 其他微光學(xué)器件 120
6.4 高品質(zhì)光學(xué)微腔 121
6.4.1 在玻璃上制備高品質(zhì)的光學(xué)微腔 122
6.4.2 制備高品質(zhì)的晶體微腔 123
參考文獻(xiàn) 125
第7章 飛秒激光直寫(xiě)制備微流控芯片和集成光流器件 134
7.1 飛秒激光輔助濕法化學(xué)刻蝕制備微流結(jié)構(gòu) 135
7.2 水輔助飛秒激光直寫(xiě)制備微流結(jié)構(gòu) 139
7.3 水輔助飛秒激光直寫(xiě)制備納流結(jié)構(gòu) 144
7.4 飛秒激光直寫(xiě)實(shí)現(xiàn)光流控集成 146
7.4.1 自由空間微光學(xué)元件和微流控系統(tǒng)的集成 146
7.4.2 光波導(dǎo)和微流控系統(tǒng)的集成 149
7.4.3 集成芯片在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用 150
參考文獻(xiàn) 152
第8章 超快激光加工在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用 158
8.1 表面處理 158
8.1.1 抗摩擦損耗結(jié)構(gòu) 158
8.1.2 浮雕和成型模具 159
8.1.3 光電子功能性修飾 161
8.2 高精度鉆孔 162
8.3 精密切割 165
8.3.1 透明介質(zhì) 165
8.3.2 半導(dǎo)體和金屬 165
8.3.3 危險(xiǎn)化學(xué)物品 167
8.4 透明材料三維加工應(yīng)用 169
8.4.1 激光三維標(biāo)記與光存儲(chǔ) 169
8.4.2 激光玻璃焊接 170
8.5 醫(yī)療應(yīng)用舉例 172
8.5.1 醫(yī)用支架加工 172
8.5.2 激光手術(shù) 173
參考文獻(xiàn) 175
索引 177