飞秒激光烧蚀石英玻璃机理与形貌特征-研究

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1、飞秒激光烧蚀石英玻璃机理与形貌特征研究目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．IAbstract⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IIl绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1飞秒激光概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1．1飞秒激光的产生和发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1．2飞秒激光的特点及应用⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2飞秒激光烧蚀加工及其研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．31．2．1飞秒激光烧蚀加工的独特优势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．31．2．2飞秒激光烧蚀石英玻璃国内外研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．71．3本课题研究背景及主要工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯141．3．1研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．141．3．2工作内容及技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．152飞秒激光烧蚀石英玻璃物理过程模拟分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．172．1飞秒激光烧蚀透明电介质材料机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯172．1．1雪崩电离机理和多光子电离机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯172．1．2飞秒激光材料去除机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．192．2飞秒激光烧蚀石英玻璃模拟计算分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯202．2．1雪崩电离系数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．212．2．2多光子电离系数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．242．2．3烧蚀阈值计算分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．

4、262．2．4烧蚀深度计算分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．282．2．5烧蚀体积计算分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．302．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．323飞秒激光烧蚀石英玻璃表面形貌特征分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一333．1实验研究方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．333．1．1实验设备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．333．1．2实验材料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．343．

5、1．3实验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．353．1．4检测手段⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一353．2点烧蚀形貌特征及烧蚀直径分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯363．2．1点烧蚀形貌特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．36大连理工大学硕士学位论文3．2．2激光功率和脉冲数目对烧蚀直径的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯373．3线烧蚀表面形貌特征分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯383．3．1扫描速度对线、圆偏振光烧蚀线表面形貌的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯38

6、3。3．2激光功率对线、圆偏振光烧蚀线表面形貌的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯413．3．3烧蚀线侧壁形貌特征分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．433．3．4线、圆偏振光对烧蚀线宽度的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯443．3．5线、圆偏振光对横截面特征及烧蚀深度的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯453．4面烧蚀形貌特征及表面粗糙度分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯483．4．1线重叠率对线、圆偏振光烧蚀表面形貌的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯483．4．2线、圆偏振光烧蚀表面粗糙度检测分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯503．4．3表面粗糙度计算分析

7、及实验验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯543．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．564石英玻璃烧蚀表面HF腐蚀形貌特征分析及粗糙度检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．584．1HF腐蚀石英玻璃机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．584．2腐蚀时间对烧蚀表面形貌特征的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯594．2．1腐蚀时间对线偏振光烧蚀表面形貌的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯594．2．2腐蚀时间对圆偏振光烧蚀表面形貌的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯644．3烧蚀表面腐蚀后粗糙度检测分析⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯664．3．1线偏振光烧蚀面腐蚀后粗糙度检测分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯664．3．2圆偏振光烧蚀面腐蚀后粗糙度检测分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯684．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．69结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．71参考文献