Модификация кварцевого стекла лазерными импульсами фемтосекундной длительности

Кононенко В.В., Пашинин В.П., Комленок М.С., Конов В.И.

Аннотация:
Проведено экспериментальное изучение особенностей локальной безразрушительной модификации объема плавленого кварца. Разработана методика измерения показателя преломления в объеме прозрачного образца непосредственно в процессе облучения импульсами фемтосекундного лазера. Точность измерений показателя преломления составила около 10-5, а пространственное разрешение - единицы микрон. Впервые получены количественные данные по динамике перманентной модификации стекла в зависимости от энергии облучения. Исследована пространственная картина локализации модифицированной области, зависящая главным образом от расходимости лазерного пучка. С помощью фемтосекундной интерферометрии исследована динамика распространения лазерного импульса в аморфном кварце.

Ключевые слова:
фемтосекундные лазерные импульсы, фотохимическая модификация кварца, точечные дефекты и электронная плазма в твердом теле.

Литература:

  1. T.P. Seward III, C. Smith, N.F. Borrelli and D.C. Allan, J. Non-Cryst. Solids 222 407 (1997).
  2. R. E. Schenker and W. G. Oldham, J. Appl. Phys. 82, 1065 (1997)
  3. K. M. Davis, K. Miura, N. Sugimoto, and K. Hirao, Optics Letters, 21, 1729 (1996).
  4. E. N. Glezer, M. Milosavljevic, L. Huang, R. J. Finlay, T. H. Her, J. P. Callan, and E. Mazur, Optics Letters, 21, 24, 2023 (1996)
  5. W. Primak and R. Kampwirth, J. Appl. Phys. 39, 5651, (1968).
  6. Ch.Lushik, I.Vitol, M.Elango, Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 122, 2, (1977)
  7. A.J. Fishert, W. Hayest and A.M. Stonehams, J. Phys.: Condens. Matter 2 (1990)
  8. A. M. Streltsov and N. F. Borrelli, Journal of the Optical Society of America B Optical Physics, 19, 10, 2496 (2002)
  9. J. Zhang, P.R. Herman, C.Lauer, K.P. Chen, and M. Wei, Proc. of SPIE, 4274 (2001)
  10. H. Guo, H. Jiang, Y. Fang, C. Peng, H. Yang, Y. Li and Q. Gong, J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 6, 787 (2004)
  11. K.M. Golant, V.V.Tugushev, Phisics of the solid state, 41, 6, 928 (1999)
  12. J. W. Chan, T. R. Huser, S. H. Risbud, and D. M. Krol, Applied Physics A, 76, 3, 367 (2003)
  13. W. J. Reichman, J. W. Chan, C. W. Smelser, S. J. Mihailov, and D. M.Krol, Journal of the Optical Society of America B-Optical Physics, 24, 7, 1627 (2007)
  14. W. J. Reichman, D. M. Krol, L. Shah, F. Yoshino, A. Arai, S. M.Eaton, and P. R. Herman, Journal of Applied Physics, 99, 12, 123112 (2006)
  15. C.W. Ponader, J.F. Schroeder, and A.M. Streltsov, Journal of Applied Physics, 103, 063516 (2008)
  16. B.C.Stuart, M.D. Feit, S. Herman, A.M. Rubenchik, B.W. Shore, and M.D. Perry, Phys.Rev.B, 53, 4 (1996)
  17. M. Lenzner, J. Krüger, S. Sartania, Z. Cheng, Ch. Spielmann, G. Mourou, W. Kautek and F. Krausz, Phys. Rev. Lett, 80, 18 (1998)
  18. A. Tien, S. Backus, H. Kapteyn, M. Murnane, and G. Mourou, Phys. Rev. Lett, 82, 19 (1999)
  19. K. Hirao, K. Miura, Journal of Non-Crystalline Solids, 239, 91 (1998)
  20. J. H. Stathis and M. A. Kastner, Phys. Rev. B 29, 7079 (1984)
  21. P.N. Saeta and B.I. Greene, Phys. Rev. Lett. 70, 3588 (1993)
  22. S.Guizard, P.d’Oliveira, Ph Daguzan, P.Martin, P.Meynadier, G.Petite, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B 116, 43 (1997)
  23. Y. Shimotsuma, P. G. Kazansky, J. Qiu, and K. Hirao, Phys. Rev. Lett. 91, 247405 (2003)
  24. V. Bhardwaj, E. Simova, P. P. Rajeev, C. Hnatovsky, R. S. Taylor, D. M. Rayner, and P. B. Corkum, Phys. Rev. Lett. 96, 057404 (2006)
  25. W. Watanabe, D. Kuroda, K. Itoh, and J. Nishii, Opt. Express 10, 978 (2002)
  26. P. Srisungsitthisunti, O.K. Ersoy, X. Xua, Appl. Phys. Lett. 90, 011104 (2007)
  27. C.B. Schaffer, A. Brodeur, and E. Mazur, Measurement Science and Technology, 12, 11, 1784 (2001)
  28. G.Petite, P.Daguzan, S. Guizard, P. Martin, Applied Surface Science 109, 110, 36 (1997)

© 2009, ИСОИ РАН
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846 2) 332-56-22, факс: +7 (846 2) 332-56-20