MHz脉冲飞秒激光烧蚀的双稳定性

作者

安德里乌斯·泽迈蒂斯,曼塔斯盖迪斯,保利乌斯·盖奇斯 & 明道加斯·格德维拉斯

摘要

在这项工作中，激光烧蚀效率和质量的双稳态行为受到能量密度和爆发长度的控制。入射激光辐射的等离子体屏蔽引起突然跳跃，爆发中每偶数个脉冲的烧蚀效率显着降低。由先前脉冲产生的等离子体对入射激光辐射的衰减被纳入了突发烧蚀效率的玩具模型中。首次推导了数学递归关系，将下一个脉冲的烧蚀效率与前一个脉冲的效率结合在一起，预测双稳定性，以及根据脉冲中的脉冲数，烧蚀效率的突然跳跃取决于脉冲中的脉冲数，以及对脉冲中峰值激光通量控制参数变化的响应。使用新的递归关系进行建模的结果表明，根据爆发通量和脉冲数，烧蚀效率稳定和双稳态，与实验数据吻合较好。通过在脉冲中使用三个脉冲优化屏蔽效果，实现了极其高效的激光烧蚀。