导读:本文包含了激光诱导表面周期性结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:激光技术,绿光飞秒激光,周期性微结构,钛
激光诱导表面周期性结构论文文献综述
秦晓阳,黄婷,肖荣诗[1]（2019）在《高功率绿光飞秒激光诱导产生钛表面周期性微结构》一文中研究指出采用飞秒激光在金属材料表面制备周期性微结构在光伏发电、自清洁以及生物医学等领域具有广阔的应用前景。采用功率为75 W、脉宽为800 fs、波长为515 nm的飞秒激光,首先研究线扫描条件下钛的烧蚀阈值,然后基于90°交叉面扫描的加工方式诱导钛表面微结构,推导出面扫描时单位点的有效脉冲数计算公式,并对结构演变规律进行归纳分析。结果表明:同文献报道的红外飞秒激光相比,钛表面绿光飞秒激光的烧蚀阈值明显降低;不同参数对钛表面微结构的影响可以归纳为面扫描单位点的有效脉冲数和激光能量密度。当激光能量密度较低时,随着有效脉冲数的增加,钛表面微结构由不均匀分布的驼峰状凸起转变为均匀的柱状阵列结构,能量密度较高时则转变为相互连接的丘陵状结构。高的激光能量密度、低的有效脉冲数与低的激光能量密度、高的有效脉冲数诱导的结构类似,使用高能量密度可显着提高加工效率。(本文来源于《中国激光》期刊2019年10期）
刘琦,张楠,杨建军[2]（2018）在《不同气压环境对飞秒激光在铬膜表面诱导周期性条纹结构的影响》一文中研究指出实验研究了蓝色飞秒激光(1kHz,50fs,400nm)在105 Pa(标准气压)和10-3 Pa两种不同气压环境下,在单晶硅衬底的金属铬膜表面形成亚波长(~250nm)一维周期性条纹结构的情况,分析比较了入射激光能流、样品扫描速度、样品薄膜厚度等参数对表面条纹结构的影响.结果表明,10-3 Pa的真空环境可以有效改善铬膜表面亚波长条纹结构的形成质量;随着铬膜厚度的减小(100~25nm),表面条纹质量逐渐提高,但当铬膜太薄(≤25nm)时材料表面易出现烧蚀不均匀现象;另外,随着飞秒激光能流密度的降低或扫描速度的增大,条纹结构的空间周期将会减小,此时条纹之间的沟槽内逐渐出现纳米线分布.(本文来源于《光子学报》期刊2018年07期）
李晨,STOIAN,Razvan,程光华[3]（2018）在《超短脉冲激光诱导周期性表面结构（英文）》一文中研究指出激光诱导周期性表面结构(Laser-induced periodic surface structures,LIPSS)具有纳米尺度的特征结构和自重复的微观尺度的排列图案,因此,LIPSS在传感器、太阳能发电、光催化等方面具有广泛的应用前景。本文首先介绍LIPSS形成过程中超快激光与物质相互作用的复杂过程,强调瞬态光学性质和表面结构变化的作用。然后综述几种具有代表性的LIPSS形成机理,并且讨论了各自的优缺点。接着介绍了LIPSS形成过程中材料的变化,主要包括材料化学成分、晶体结构和表面微观结构的变化。最后综述了LIPSS在材料表面处理、光学和机械等方面的应用。(本文来源于《中国光学》期刊2018年01期）
刘树青,胡洁,赵梦娇[4]（2016）在《飞秒激光诱导周期性表面结构及其应用》一文中研究指出近年来,飞秒激光微纳加工技术引起了科学界的广泛关注.飞秒激光脉冲凭借其超短脉宽及超强的瞬时功率,较传统的激光加工有着明显的优势:几乎可以加工任何材料,非接触加工,非热加工,加工精度高,能够加工亚微米级结构和叁维复杂结构,加工过程耗能低.飞秒激光加工材料的过程中会产生周期性的表面结构,这些表面结构会对材料的表面性能产生明显的影响,并且在国防、医疗、高端制造等多个领域具有巨大的应用潜力.因此,国内外研究人员对飞秒激光诱导周期性表面结构进行了系统深入的理论研究和实验研究.本文简要阐述了飞秒激光的基本特点及飞秒激光微纳加工的独特优势,对近年来关于飞秒激光诱导周期性表面结构(laser induced periodic surface structure,LIPSS)的理论与实验研究进行了综述,并阐述了这种周期性表面结构对材料表面浸润特性、光学特性以及表面拉曼增强的影响和研究进展,最后对LIPSS未来的研究方向进行了预测和展望.(本文来源于《科学通报》期刊2016年14期）
李晨,程光华[5]（2016）在《线性、径向和环向偏振飞秒激光诱导非晶合金周期性表面结构（英文）》一文中研究指出研究在复杂偏振条件下,飞秒激光诱导非晶合金Zr_(44)Ti_(11)Cu_(10)Ni_(10)Be_(25)(at%)表面周期性结构的形成机理.实验采用波长800 nm、脉宽120 fs的超短脉冲激光,分别在线性、径向、环向偏振条件下,诱导非晶合金表面生成复杂的周期性表面结构.表面结构由周期为652~723 nm的低频条纹和周期为1 304~1 765 nm的微型条纹组成.通过有限差分时域法仿真分析,发现微型条纹由粗糙表面引起的定向调制的表面散射电磁波与入射激光干涉形成.仿真结果与实验结果一致,验证了微型条纹形成机理的有效性.(本文来源于《光子学报》期刊2016年08期）
李晨,程光华,Stoian,Razvan[6]（2016）在《飞秒激光诱导金属钨表面周期性自组织结构的研究》一文中研究指出飞秒激光诱导金属表面周期性自组织微纳米条纹结构,在调控热辐射源、摩擦、超亲水性、超疏水性和打标等方面具有广泛的应用前景.研究了800nm飞秒激光诱导金属钨表面周期性自组织结构的形成规律和形成机理.采用Sipe干涉模型和有限时域差分法,仿真了第1个飞秒激光脉冲刻蚀后随机粗糙表面引起的激光电磁场能量表面分布和第20个脉冲后低空间频率条纹结构引起的激光电磁场能量表面分布.揭示了低空间频率条纹与高空间频率条纹的形成机理,考察了表面微观形貌的演化和条纹周期随着脉冲增多而递减的现象.(本文来源于《光学学报》期刊2016年05期）
李晨[7]（2016）在《飞秒激光诱导固体表面微纳米周期性结构的研究》一文中研究指出飞秒激光诱导周期性表面结构(Fs-LIPSS)能够产生小于光波长的纳米结构,受到科学技术界的关注。LIPSS对于表面工程和表面处理非常重要,特别是在摩擦学、润湿性、力学、标志和防伪方面具有潜在应用。根据激光作用机制,特别是在特定激光能量密度,脉冲数量和材料类型的条件下,超短激光脉冲可诱导生成低空间频率和高空间频率LIPSS(LSFL和HSFL),且具有垂直(┴E)或平行(║E)于激光电场偏振的取向。考虑到LIPSS在纳米制造的潜力,本文重点研究LIPSS的形成机理,特别是金属合金的HSFL形成机理。为了研究在Fs-LIPSS形成过程中激发态材料的瞬态光学性质,首先建立时间分辨的椭圆偏振光测量系统,观测飞秒激光激发材料的动态光学性质。其次,求解出介电函数的动态变化。材料的介电函数与材料的电子组态和晶格结构相关。最后,利用第一性原理仿真揭示激发态电子组态的变化,并解释瞬态光学性质变化。在研究LIPSS形成机理时考虑瞬态光学性质的影响。完成了五种材料的Fs-LIPSS形成实验,包括金属钨、半导体硅、单晶高温合金CMSX-4、非晶合金Zr-BMG和其对应的晶体合金Zr-CA。采用有限差分时域法(FDTD),在电磁场领域内调查LIPSS形成机理,涉及非均匀电磁场的能量分布,动态光学性质,以及与激光脉冲数目相关的表面形貌变化。本文着重研究LIPSS形成的电磁场起源,揭示了LIPSS形成的一个主要原因。LIPSS形成可通过在表面上非均匀电磁场的能量分布来解释。非均匀能量分布主要来源于入射激光与表面散射波之间的干涉作用(用于解释LSFL(┴E)),以及表面散射波之间的干涉作用(用于解释HSFL(┴E))。特别地,对于Zr-CA的HSFL(║E)形成,本文提出基于纳米结构近场增强效应的形成机理。LIPSS形成过程是材料表面微纳米结构与电磁场相互作用的反馈过程。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)》期刊2016-05-01）
高扬[8]（2016）在《飞秒激光诱导金属表面的周期性结构分析》一文中研究指出随着科学技术的不断发展,激光技术逐渐发展产生了飞秒激光,而在飞秒激光出现之后促进了材料、激光直接的相互作用,使得飞秒激光诱导金属表面出现新的周期性结构,这中结构的潜在应用价值非常重要,因此急需加大对其研究。本文主要研究飞秒激光的主要特点和具体应用,飞秒激光诱导金属表面的周期性结构的主要特点以及产生的现象。(本文来源于《通讯世界》期刊2016年06期）
高扬[9]（2016）在《飞秒激光诱导钛金属表面周期性结构的研究》一文中研究指出脉冲激光诱导材料表面周期性结构的研究一直是热点问题,最近飞秒激光在金属表面制备周期性结构以其广泛的潜在应用价值而被关注。在金属表面通过飞秒激光辐照诱导出微纳米条纹结构可以修改其表面功能特性:如增加表面光吸收率,发射率或增强生物兼容性等,这些金属表面功能特性使其在能源、军事及医学等领域都有着重要的应用价值。本文利用聚焦飞秒激光直接在金属钛表面进行定点式辐照,以单个脉冲累积辐照和双脉冲(脉冲延时在皮秒量级)两种方式对微纳米周期结构制备进行研究。实验结果表明,通过飞秒激光辐照后的钛样品表面会出现有纳米结构覆盖的亚波长条纹结构,这些结构的形成与激光能量密度、脉冲数及脉冲延时都有着密切关系。特别的通过优化两飞秒光脉冲间的延时,钛表面结构的清晰度会得到改善,实验发现在脉冲延时大于5ps后可以观察到条纹(周期为500nm)明显变得清晰。这一发现对表面形貌优化和应有着重要的作用。同时进一步发现,改变延时后激光作用表面产生的微结构覆盖范围也会有所改变,即随着延时的增加微结构产生的面积逐渐减小,这一现象的发现对双脉冲诱导大面积亚波长条纹结构时,选择扫描参数有着重要的意义。进一步通过采用双温方程数值模拟,对双脉冲作用金属表面过程中电子和晶格的超快热力学过程进行了研究,结合数值计算结果对实验中的现象进行了分析和解释。另一方面,本文还开展了双脉冲飞秒激光作用铝的研究,发现采用铝材料时,其形成的条纹清晰度较钛的情况要降低很多。(本文来源于《长春理工大学》期刊2016-03-01）
孟凡通[10]（2015）在《基于电子动态调控的飞秒激光诱导金属表面周期性结构研究》一文中研究指出本文主要对基于电子动态调控的飞秒激光诱导金属表面周期性结构进行研究。飞秒激光作为一种飞秒量级的脉冲激光，与长脉冲激光或者连续激光等加工方法相比，具有小热影响区、高峰值功率、高加工精度等优势，是一种先进的微/纳制造技术。由于飞秒激光加工技术具有上述独特优势，已有众多国内外科研人员在飞秒激光微/纳加工领域进行了大量的工作，但在一些方面仍存在不足。例如，飞秒激光对材料表面进行改性时，在一定条件下会产生表面周期性波纹结构。对这种周期性波纹结构的形成机理目前在学术界还处于探讨阶段，其形貌的定向调控研究也还不够系统。本课题正是基于上述背景提出。论文系统地讨论了飞秒激光与金属材料相互作用的机理，基于电子动态调控理论，通过调节激光加工参数（脉冲能量、扫描速度、偏振方向、延迟时间），最终达到对金属材料表面周期性结构进行高效率、高精度可控加工的目的。本人主要研究工作可概括为以下四个方面：1.简述课题的研究背景，对相关内容的国内外研究现状进行了综述。2.研究了飞秒激光与金属材料相互作用的机理，总结并归纳出飞秒激光加工金属表面周期性结构的理论依据。3.飞秒激光单脉冲加工金属材料实验。1）、研究单脉冲下脉冲能量、扫描速度（脉冲个数）对不同材料（铝、镍、硅）表面形貌的影响。2）、研究偏振方向对不同材料（铝、镍、硅）材料表面形貌的影响。4.飞秒激光脉冲序列加工金属材料实验。1）、研究双脉冲下脉冲延迟时间对金属镍表面周期性结构形貌的影响。2）、与偏振方向相结合，研究二者共同作用的结果。由实验结果可以得到以下几点结论：1、在飞秒激光单脉冲条件下，通过设计飞秒激光的脉冲能量、脉冲个数，可以在金属铝表面加工与偏振方向平行的裂纹结构。在金属铝表面进行扫线加工时，由于上述裂纹结构的擦除作用，偏振方向会对扫线表面形貌的质量产生重要影响。2、在飞秒激光单脉冲条件下，通过设计飞秒激光的脉冲能量、扫描速度和偏振方向，可以控制金属镍表面高频周期性波纹结构的产生。3、在飞秒激光脉冲序列条件下，通过设计延迟时间和偏振方向，可以对金属镍表面结构的周期和线宽等形貌进行精确控制。(本文来源于《北京理工大学》期刊2015-01-01）
激光诱导表面周期性结构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
实验研究了蓝色飞秒激光(1kHz,50fs,400nm)在105 Pa(标准气压)和10-3 Pa两种不同气压环境下,在单晶硅衬底的金属铬膜表面形成亚波长(~250nm)一维周期性条纹结构的情况,分析比较了入射激光能流、样品扫描速度、样品薄膜厚度等参数对表面条纹结构的影响.结果表明,10-3 Pa的真空环境可以有效改善铬膜表面亚波长条纹结构的形成质量;随着铬膜厚度的减小(100~25nm),表面条纹质量逐渐提高,但当铬膜太薄(≤25nm)时材料表面易出现烧蚀不均匀现象;另外,随着飞秒激光能流密度的降低或扫描速度的增大,条纹结构的空间周期将会减小,此时条纹之间的沟槽内逐渐出现纳米线分布.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
激光诱导表面周期性结构论文参考文献
[1].秦晓阳,黄婷,肖荣诗.高功率绿光飞秒激光诱导产生钛表面周期性微结构[J].中国激光.2019
[2].刘琦,张楠,杨建军.不同气压环境对飞秒激光在铬膜表面诱导周期性条纹结构的影响[J].光子学报.2018
[3].李晨,STOIAN,Razvan,程光华.超短脉冲激光诱导周期性表面结构（英文）[J].中国光学.2018
[4].刘树青,胡洁,赵梦娇.飞秒激光诱导周期性表面结构及其应用[J].科学通报.2016
[5].李晨,程光华.线性、径向和环向偏振飞秒激光诱导非晶合金周期性表面结构（英文）[J].光子学报.2016
[6].李晨,程光华,Stoian,Razvan.飞秒激光诱导金属钨表面周期性自组织结构的研究[J].光学学报.2016
[7].李晨.飞秒激光诱导固体表面微纳米周期性结构的研究[D].中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所).2016
[8].高扬.飞秒激光诱导金属表面的周期性结构分析[J].通讯世界.2016
[9].高扬.飞秒激光诱导钛金属表面周期性结构的研究[D].长春理工大学.2016
[10].孟凡通.基于电子动态调控的飞秒激光诱导金属表面周期性结构研究[D].北京理工大学.2015