[发明专利]飞秒激光束制备微纳复合周期结构的方法及装置

权利要求书

1.一种飞秒激光束制备微纳复合周期结构的方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、由飞秒激光光源（1）发出激光束；

步骤二、通过电子快门（2）调节所述激光束的照射时间；

步骤三、通过第一半波片（3）及格兰棱镜（4）的组合调节所述激光束的能量和偏振方向；

步骤四、将所述激光束分成能量相等的多束光；

步骤五、通过延时光路系统使所述多束光同步；

步骤六、所述多束光通过多个半波片调节各自偏振方向；

步骤七、所述多束光通过多个会聚透镜共焦到样品（24）上；

步骤八、所述多束光干涉烧蚀所述样品（24）得到微纳复合周期结构。

2.根据权利要求1所述的飞秒激光束制备微纳复合周期结构的方法，其特征在于：经过所述步骤三以后，所述激光束再经过第一全反光镜（5）反射至第一分束片（6）后分成A、D两束光，两光束能量之比为1：2，反射光束A经第二全反光镜（7）反射至第一延时光路系统（8），出射光经第三全反光镜（9）反射后并经第二半波片（10）和第一会聚透镜（11）照射在所述样品（24）上，透射光束D被第四全反光镜（12）反射，经第二分束片（13）再次分为能量相同的两束光B、C，光束C经第五全反光镜（14）、第六全反光镜（15）和第七全反光镜（16）反射后，经第三半波片（17）和第二会聚透镜（18）照射在所述样品（24）上，光束B经第八全反光镜（19）反射至第二延时光路系统（20），出射光经第九全反光镜（21）反射后，经第四半波片（22）和第三会聚透镜（23）照射在样品（24），所述三束光A、B、C在所述样品（24）上共焦。

3.根据权利要求2所述的飞秒激光束制备微纳复合周期结构的方法，其特征在于：所述的三束光A、B、C的空间分布呈正三角形。

4.根据权利要求3所述的飞秒激光束制备微纳复合周期结构的方法，其特征在于：通过调节所述第二半波片（10）、所述第三半波片（17）和所述第四半波片（22）使所述三束光A、B、C的偏振方向相同。

5.根据权利要求3所述的飞秒激光束制备微纳复合周期结构的方法，其特征在于：通过调节所述第二半波片（10）、所述第三半波片（17）和所述第四半波片（22）使所述三束光A、B、C的偏振方向相互成120°夹角。

6.根据权利要求3所述的飞秒激光束制备微纳复合周期结构的方法，其特征在于：通过调节所述第二半波片（10）、所述第三半波片（17）和所述第四半波片（22）使所述三束光A、B、C的偏振方向相互成60°夹角。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的飞秒激光束制备微纳复合周期结构的方法，其特征在于：所述飞秒激光光源（1）的波长为800nm、脉冲宽度为40fs、重复频率为1kHz的掺钛蓝宝石激光，所述样品（24）为ZnO晶体。

8.一种飞秒激光束制备微纳复合周期结构的装置，包括飞秒激光光源（1）、飞秒激光光源（1）发出激光束，在激光束的光路上，依次设置电子快门（2）、第一半波片（3）、格兰棱镜（4）、第一全反光镜（5）、第一分束片（6），所述第一分束片（6）将激光束分成A、D两束光，两束光能量之比为1：2，在反射光束A的光路上依次设置第二全反光镜（7）、第一延时光路系统（8）、第三全反光镜（9）、第二半波片（10）和第一会聚透镜（11），使光束A照射在样品（24）上；在透射光束D的光路上依次设置第四全反光镜（12）、第二分束片（13），将光束D分为能量相同的两束光B、C；在光束C的光路上依次设置第五全反光镜（14）、第六全反光镜（15）、第七全反光镜（16）、第三半波片（17）和第二会聚透镜（18），使光束C照射在样品（24）上；在光束B的光路上依次设置第八全反光镜（19）、第二延时光路系统（20）、第九全反光镜（21）、第四半波片（22）和第三会聚透镜（23），使光束B照射在样品（24），所述三束光A、B、C在样品（24）上共焦。

9.根据权利要求8所述的飞秒激光束制备微纳复合周期结构的装置，其特征在于：所述三束光的空间分布为正三角形。

10.根据权利要求8所述的飞秒激光束制备微纳复合周期结构的装置，其特征在于：所述飞秒激光光源（1）是波长为800nm、脉冲宽度为40fs，重复频率为1kHz的掺钛蓝宝石激光，所述样品（24）为ZnO晶体。