基于纯相位空间光调制器的近紫外飞秒多光束直写体布拉格光栅的研究

项目名称： 基于纯相位空间光调制器的近紫外飞秒多光束直写体布拉格光栅的研究

项目编号： No.11204071

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘顿

作者单位： 湖北工业大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 飞秒激光直写技术通过多光子吸收机制可以深入材料内部在介观尺度上实现方便、灵活的三维光子集成器件的微加工。但在实际加工中仍然存在效率低、速度慢的问题。通常使用的飞秒激光输出脉冲能量≥1mJ，而加工仅用微焦级能量，实际激光效率<0.1％。使用空间光调制器 (SLM)可以通过分光，实现近红外飞秒多光束直写。但是，当在PMMA和石英中加工体布拉格光栅(VBG)时，近红外多光束不能满足要求。而SLM不能够承受高峰值强度的紫外光照射，不能直接分解紫外光。本项目通过把BBO晶体放置于纯相位SLM之后，先进行光束分解，保持光束的偏振方向不受影响，再进行倍频得到紫外多光束，并对影响加工的因素，如对飞秒脉冲在材料内部成丝长度、倍频多光束能量分布均匀性以及波前倾斜效应进行控制，在PMMA和石英材料中直写VBG，可以显著提高加工效率和速度、简化工艺、同时获得高稳定性。这种独特的工艺也可应用于其它领域。

中文关键词： 飞秒激光直写；空间光调制器；光子器件；体布拉格光栅；二倍频

英文摘要： Femtosecond laser internal structuring of transparent materials presents unique abilities for localised refractive index modifications through nonlinear multiphoton absorption (MPA), thus allowing fabrication of various photonic devices with simplicity, f

英文关键词： Fentosecond laser direct writing；Spatial light modulator；Photonic device；Volume Bragg Grating；Sceond-harmonic