[发明专利]利用飞秒激光在KCl晶体中空间选择性地着色的方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶体着色，特别是一种利用飞秒激光在KCl晶体中空间选择性地着色的方法。

背景技术

飞秒激光超微细加工技术以其突破衍射极限的加工精度而备受青睐。飞秒激光脉冲能以极高的峰值功率与透明材料相互作用，可以在极短的时间内向激光辐照部位注入大量的能量，能够通过多光子吸收在透明材料内部诱导微结构。

利用飞秒激光能够在透明材料内部诱导微结构的特点，人们已经在透明材料内部诱导了许多具有不同功能的微结构，例如微流器件、光波导、衍射光栅和色心等。其中，飞秒激光在透明材料内部诱导色心得到了大量的研究。如在文献CHIN.PHYS.LETT.20(2003)1858-1860中,Zhao等人将飞秒激光聚焦到LiF晶体内部，成功地得到了色心。

发明内容

本发明利用飞秒激光在KCl晶体内诱发的多光子吸收，提供一种利用飞秒激光在KCl晶体中空间选择性地着色的方法。

本发明的技术解决方案如下：

一种利用飞秒激光在KCl晶体中空间选择性地着色的方法，其特点在于该方法包括下列步骤：

①首先将切割并抛光好的KCl晶体材料放在计算机控制的三维移动平台上；

②利用显微物镜把飞秒激光器发出的飞秒激光聚焦到KCl晶体内部；

③计算机程序控制所述的三维移动平台的运动，对所述的KCl晶体材料进行空间选择性的辐照，在所述的KCl晶体中实现空间选择性地着色。

所述的飞秒激光的参数的选择范围为：波长780nm～820nm，脉宽100fs～200fs，脉冲重复频率1kHz～250kHz，脉冲功率30mW～600mW。

本发明方法具有下列优点：

（1）可以空间选择性地对透明KCl晶体材料着色；

（2）可以在透明KCl晶体材料内部着色；

（3）本发明也适用于对飞秒激光透明且能发生多光子吸收的材料进行着色。

本发明的技术效果：

通过将飞秒激光聚焦到KCl晶体的内部，并利用计算机程序控制三维平台的移动，达到了在KCl晶体内部空间选择性地着色的效果。

附图说明

图1为本发明利用飞秒激光在KCl晶体中空间选择性地着色装置的部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，以便于更好地理解本发明及其优点。

先请参阅图1，图1为本发明利用飞秒激光在KCl晶体中空间选择性地着色装置的部分结构示意图。图中，1是飞秒激光束，2是显微物镜，3是KCl晶体，4是三维移动平台。所述的三维移动平台的运动由计算机（图中未示）控制。本发明利用飞秒激光在KCl晶体中空间选择性地着色的方法，其特点在于该方法包括下列步骤：

①首先将切割并抛光好的KCl晶体3置于计算机控制的三维移动平台4上；

②利用显微物镜2把飞秒激光器发出的飞秒激光1聚焦到KCl晶体3内部；

③计算机程序控制所述的三维移动平台4的运动，对所述的KCl晶体3进行空间选择性的辐照，在所述的KCl晶体3中实现空间选择性地着色。

下面是本发明的几个具体实施例：

实施例1

将切割并抛光好的KCl晶体放在三维移动平台上，把波长800nm、脉宽120fs、脉冲重复频率1kHz、功率30mW的飞秒激光经过显微物镜聚焦到KCl晶体的内部，用计算机程序控制三维平台的移动，则在KCl晶体内部会形成着色区域。

实施例2

将切割并抛光好的KCl晶体放在三维移动平台上，把波长800nm、脉宽150fs、脉冲重复频率200kHz、功率400mW的飞秒激光经过显微物镜聚焦到KCl晶体的内部，用计算机程序控制三维平台的移动，则在KCl晶体内部会形成着色区域。

其他实施例如表1所示，恕我不再赘述。

  飞秒激光参数波长（nm）  脉宽(fs) 脉冲重复频率(kHz)  脉冲功率(mW)  实施例3780  100 1  40  实施例4790  150 200  300  实施例5800  120 250  400  实施例6810  120 200  500  实施例7820  150 250  600  实施例8800  200 200  500