热挤压聚甲基戊烯的飞秒激光内部改性

摘要: 本文研究近紫外飞秒激光脉冲在聚甲基戊烯内部刻写的应用技术。我们发现该热塑材料具有偏振敏感性的特征。首先刻写实验使用数字孔径为0.05的透镜聚焦, 通过对超连续光谱的分析，测得稳定成丝刻写的激光脉冲功率在2.2MW - 9.2MW区间内，并由此推断该种材料的非线性折射率为n2₃₈₇=2×10^-16cm²W^-1，推算三阶susceptibility χ(3)为    1.1×10^-14esu。稳定成丝加工长度在300μm-1500μm。然后，实验使用数字孔径为0.4的组合物镜聚焦刻写厚度为~700μm，栅距为5μm的布拉格光栅。通过对光栅产品的衍射效率测试，推断最大折射率的变化为~0.01，这比文献中的记录数据，提高一个数量级。实验结果证明了激光脉冲峰值强度对于诱导非线性吸收的重要性，而双光子吸收为温和可控改性的物理机制。本工作为科研人员和光学器件设计和制作提供了最新的参考。