بررسی تولید توری پراش درون شیشه با استفاده از تپ‌های لیزر فمتوثانیه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو

2 عضو هیئت علمی -مدیر گروه پژوهشی

چکیده

در این مقاله، اندرکنش تپ‌های لیزری فمتوثانیه با شیشه‌ی BK7 مورد مطالعه قرار گرفته است. از لیزر فمتوثانیه تیتانیوم:سفایر با سیستم تقویت بر مبنای تقویت تپ چیرپ شده، استفاده شده است. با بررسی ابعاد سطح کندوسوز شده، شار آستانه‌ی کندوسوز سطحی برای شیشه با تپ‌های به مدت 40 فمتوثانیه با طول‌موج مرکزی 800 نانومتر، در حدود 2.7 ژول بر سانتی‌متر مربع به دست آمده است. با انتقال محل کانون لیزر به زیر سطح و تغییر سرعت جابه‌جایی باریکه لیزر فمتوثانیه عمق شیشه با تپ‌های لیزر فمتوثانیه میکروماشین کاری شده است. با استفاده از تصاویر دوربین CCD حاصله از انتشار نور لیزر هلیوم-نئون درون شیشه‌ی میکروماشین کاری شده اثر برجای مانده پس از اندرکنش به ازای سرعت‌های جاروب 0.01 ، 0.02 و 0.05 میلیمتر بر ثانیه مطالعه شده است. نتایج نشان می‌دهد که در اثر برخورد 10 تپ لیزر فمتوثانیه با انرژی 0.35 میکروژول در هر موضع، توری پراش درون شیشه تشکیل شده است. در پایان گام توری پراش ایجاد شده در حدود 4.52 میکرومتر به‌دست آمده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of diffractive grating creation in glass by using femtosecond laser pulses

نویسنده [English]

  • Reza Goodarzi 1
چکیده [English]

In this paper, the interaction of femtosecond laser pulses with BK7 glass has been investigated. A Ti: sapphire femtosecond laser with chirped pulse amplification is used. By studying the diameter of the ablated area, the threshold fluence for 40 femtosecond pulses at 800 nanometers has been obtained around 2.7 J/cm2. By moving the position of the laser focus into the depth of the glass, and by changing the translation speed of movement micromachining with the femtosecond laser pulses has been done. By using CCD camera pictures which obtained from the propagation of the He-Ne light through the micro machined region, the effect of interaction with three different translation speed 0.01, 0.02 and 0.05 mm/s was investigated. The results show that the diffractive grating is formed inside the volume of glass due to interacting of 10 femtosecond laser pulses with 0.35 microjouls in each position. Finally, the created diffraction grid step is obtained about 4.52 micrometers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Femtosecond laser
  • ablation
  • BK7 glass
  • grating