纳秒激光刻蚀玻璃基质铬薄膜直写微光栅结构 - 光子学报.pdfVIP

第 卷第 期 光 子 学 报 ３８ ２ 　 　 　 Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．２ 年 月 　　　　　　　　　　　　 ２００９ ２ Ｆｅｂｒｕａｒ２００９ ＡＣＴＡＰＨＯＴＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡ ｙ 纳秒激光刻蚀玻璃基质铬薄膜直写微光栅结构 张恒，周云，周雷，陈林森 （苏州大学 信息光学工程研究所，江苏 苏州 ２１５００６） 摘 要：利用波长为３５１ｎｍ的半导体泵浦全固态脉冲激光器，采用双光束干涉方法，对蒸镀在石 　 英玻璃衬底上的铬薄膜直接刻蚀形成微光栅结构的方法进行了实验研究 通过实验，分析了激光能 ． 量和脉冲数与微光栅结构槽形和一级衍射效率之间的关系 利用光学显微镜和原子力显微镜检测 ． 分析光栅槽形，测得槽深为 ２５３ｎｍ的最佳微光栅结构，并测得其在波长为 ５３２ｎｍ的激光的一级 衍射效率为６．５％．结果表明：在激光能量为 １１５０ Ｊ时，适当增加曝光脉冲数有利于提高制备光 μ 栅的槽深和一级衍射效率． 关键词：纳秒激光；微光栅结构；衍射效率；刻蚀 中图分类号： ； 文献标识码： 文章编号： （ ） ＴＮ２４９ＴＨ７４４．５ Ａ １００４４２１３２００９０２２４１４ 　　　 　　　 构 分析了激光能量和脉冲数与微光栅结构槽形和 ０ 引言 ． 　 一级衍射效率之间的关系． 高能量密度激光器的迅速发展，为激光直写技 １ 实验 术在微米结构精密掩模、精密元件制造方面的应用 　 提供动力 国内外许多科研工作者在聚合物、玻璃、 ． 本文采用的纳秒激光干涉直写系统，如图 实 １． ［ ］ 金属等材料中展开了大量微加工实验研究 １６ ．利用 验中采用 ＤＰＳＳＬ激光器作为光源，其波长 ３５１ｎｍ， 单光束飞秒激光微加工方法可以获得微机械元件、 脉冲宽度 ２０ｎｓ，重复频率 １ｋＨｚ，光束口径 １ｍｍ， ［ ］ ７９ 光栅、光耦合器、光存储器等各种微结构 ，利用聚 输出功率 ３Ｗ．光束经高损伤阈值分束棱镜 Ｂｅａｍ 焦的红外飞秒激光，胡晓等在玻璃基质金属薄膜上 Ｓｌｉｔｅｒ分成两束，两束光分别经镀全反射膜的直角 ｐ ［］