随着激光技术的发展,激光器件向着超短脉冲、超高强度、超短(长)波长的方向迈进,这给激光材料加工带来了革命性的进步。近年来超短脉冲激光精密加工越来越得到人们的关注。这主要体现在超短脉冲激光加工可以得到高于长脉冲激光加工的精度,最高可以达到亚微米甚至纳米。超短脉冲激光除了可以进行材料表面的加工与改性,还能够实现对透明材料内部的加工与改性,适用于其他加工方法无法实现的高精度、复杂形状元器件的加工。另外超短脉冲激光几乎可以与任何材料相互作用,可用于激光加工的材料不受限制。对于超硬、易碎、高熔点、易爆等材料的加工,更具有其他方法所无法匹敌的优势。
从材料的性能变化来说,超短脉冲激光微纳加工可以分为形貌控制、结构修饰、缺陷调控、离子价态操纵、相变控制、离子分布调控以及发光中心调控等。在超短脉冲激光加工过程中,有时是单一的性能修饰,有时是多项性能的修饰同时发生。
这里我们主要介绍超短脉冲飞秒激光对多种材料进行微纳修饰改性,从而诱导出具有不同功能的微纳结构,进一步讨论这些微纳功能结构在不同领域的潜在应用。随着超短脉冲激光器件趋向更为成熟的工业应用,超短脉冲激光微纳加工技术将开拓更为广阔的应用领域,成为诸多行业不可或缺的利器。 |