[发明专利]一种利用电子动态调控制备高深径比三维微通道的方法

摘要

本发明涉及一种利用电子动态调控制备高深径比三维微通道的方法，属于飞秒激光应用技术领域。本发明通过对飞秒激光进行时域整形，调控改性区域的局部瞬时电子动态（主要为自由电子密度分布），从而影响其周期性纳米结构的形貌，可以实现与偏振去相关性的高深径比微通道加工，与传统飞秒激光加工方法相比，在加工三维微通道时其深径比可以提高数倍。

主权项

一种利用电子动态调控制备高深径比三维微通道的方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一：产生飞秒激光脉冲，脉宽大于30飞秒而小于100飞秒；步骤二：调整步骤一得到的飞秒激光脉冲能量，使得能量介于所加工样品的改性能量阈值与烧蚀能量阈值之间；步骤三：把步骤二得到的飞秒激光脉冲调制为飞秒间隔的激光脉冲序列，每组激光脉冲序列包括多个飞秒脉冲激光，相邻飞秒激光脉冲的间隔为飞秒级；所述激光脉冲间隔能保证一组脉冲序列中后序脉冲与前序脉冲产生的自由电子能量耦合效率大于单个飞秒激光脉冲与材料的能量耦合效率，并能调控电子动态与激光场的耦合场，得到网格状周期性纳米结构；步骤四：把步骤三得到的激光脉冲序列通过加工物镜聚焦，加工样品位于能六维移动的位移平台上，控制位移平台带动加工样品运动，利用激光焦点按照设计图纸要求对样品进行加工；在样品内部激光焦点扫描轨迹所经过的材料形成改性；加工物镜的焦距大于激光焦点加工达到的最大深度；步骤五：把步骤四所得的改性过的样品置于化学溶液中进行化学刻蚀；所述加工样品材料为二氧化硅基的透明玻璃材料；所述化学溶液为能与二氧化硅反应并产生刻蚀选择性使得改性区域刻蚀速率大于未改性区域溶液。