Journal:Acta Phys. Sin.
Funded by:国家重点基础研究发展计划 (批准号: 2011CB808103) 和国家自然科学基金 (批准号: 61178024, 11374316)
Key Words:逆韧致辐射，无辐射跃迁，雪崩电离，非线性折射率
Abstract:飞秒激光聚焦到LiF晶体内部, 晶体的加工形貌随偏振改变. 实验表明, 偏振方向平行于110 晶向时, 加工起点到表面的距离是100偏振下的1.08 倍; 而110偏振下加工终点到表面的距离是100 偏振下的1.01 倍. 为了解释加工形貌的偏振依赖, 建立了逆韧致辐射、雪崩电离和无辐射跃迁的模型, 首先, 价带电子通过强场电离和雪崩电离, 从激光中吸收能量跃迁到导带, 该过程用电子密度演化方程和傍轴非线性薛定谔方程描述, 求解方程得到导带电子密度; 其次, 导带电子通过无辐射跃迁过程释放能量给晶格, 由能量守恒计算出晶格温度沿激光传播方向的分布; 最后, 晶格温度超过熔点以上的区域被加工. 模拟结果显示, 110偏振下加工起点到表面的距离是100 偏振下的1.03倍, 而110偏振下加工终点到表面的距离是100偏振下的0.981 倍, 与实验结果基本一致. 虽然Z扫描技术测量的非线性折射率随偏振方向变化, 但是非线性折射率的变化趋势与实验结果相反. 模拟和实验证明逆韧致辐射导致加工形貌随偏振变化.
First Author:Wang Cheng-Wei
Indexed by:Journal paper
Document Code:10.7498/aps.64.205204
Document Type:J
Volume:64
Issue:20
Page Number:205204
Translation or Not:no
Date of Publication:2015-05-27
Included Journals:SCI
Links to published journals:https://wulixb.iphy.ac.cn/article/doi/10.7498/aps.64.205204