Изготовление методом лазерной абляции и исследование кремниевого фокусатора излучения терагерцового диапазона с непрерывным дифракционным микрорельефом
Тукмаков К.Н., Комленок М.С., Павельев В.С., Кононенко Т.В., Конов В.И.

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, 443086, Россия, г. Самара, Московское шоссе, д. 34,

ИСОИ РАН – филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, 443001, Россия, г. Самара, ул. Молодогвардейская, д. 151,
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, г. Москва, Россия,
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», г. Москва, Россия

Аннотация:
Разработан и успешно применен метод высокочастотной лазерной абляции с использованием двухкоординатного сканатора луча для создания дифракционного оптического элемента терагерцового диапазона с непрерывным микрорельефом. Приведены результаты исследования микрорельефа полученного кремниевого фокусатора Гауссова пучка в квадратную область.

Ключевые слова:
дифракционный оптический элемент, лазер на свободных электронах, терагерцовое излучение, лазерная абляция.

Цитирование:
Тукмаков, К.Н.
Изготовление методом лазерной абляции и исследование кремниевого фокусатора излучения терагерцового диапазона с непрерывным дифракционным микрорельефом / К.Н. Тукмаков, М.С. Комленок, В.С. Павельев, Т.В. Кононенко, В.И. Конов // Компьютерная оптика. – 2018. – Т. 42, № 6. – С. 941-946. – DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-6-941-946.

Литература:

  1. Kulipanov, G.N. Novosibirsk free electron laser–facility description and recent experiments / G.N. Kulipanov, E.G. Bagryanskaya, E.N. Chesnokov, Yu.Yu. Choporova, V.V. Gerasimov, Ya.V. Getmanov, S.L. Kiselev, B.A. Knyazev, S.E. Peltek, V.M. Popik, T.V. Salikova, M.A. Scheglov, S.S. Seredniakov, O.A. Shevchenko, A.N. Skrinsky, S.L. Veber, N.A. Vinokurov // IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology. – 2015. – Vol. 5, Issue 5. – P. 798-809. – DOI: 10.1109/TTHZ.2015.2453121.
  2. Walsby, E.D. Multilevel silicon diffractive optics for terahertz waves / E.D. Walsby, S. Wang, J. Xu, T. Yuan, R. Blaikie, S.M. Durbin, X.-C. Zhang, D.R.S. Cumming // Journal of Vacuum Science & Technology B. – 2002. – Vol. 20, Issue 6. – 2780.– DOI: 10.1116/1.1518021.
  3. Furlan, W.D. 3D printed diffractive terahertz lenses / W.D. Furlan, V. Ferrando, J.A. Monsoriu, P. Zagrajek, E. Czerwinska, M. Szustakowski // Optics Letters. – 2016. – Vol. 41, Issue 8. – P. 1748-1751. – DOI: 10.1364/OL.41.001748.
  4. Агафонов, А.Н. Кремниевые дифракционные оптические элементы для мощного монохроматического терагерцового излучения / А.Н. Агафонов, Б.О. Володкин, А.К. Кавеев, Б.А. Князев, Г.И. Кропотов, В.С. Павельев, В.А. Сойфер, К.Н. Тукмаков, Е.В. Цыганкова, Ю.Ю. Чопорова // Автометрия. – 2013. – Т. 49, № 2. – С. 98-105.
  5. Knyazev, B.A. Real-time imaging using a high-power monochromatic terahertz source: Comparative description of imaging techniques with examples of application / B.A. Knyazev, V.S. Cherkassky, Yu.Yu. Choporova, V.V. Gerasimov, M.G. Vlasenko, M.A. Dem’yanenko, D.G. Esaev // Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves. – 2011. – Vol. 32, Issue 10. – P. 1207-1222. – DOI: 10.1007/s10762-011-9773-x.
  6. Дифракционная компьютерная оптика / Д.Л. Головашкин, Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, В.В. Котляр, В.С. Павельев, Р.В. Скиданов, В.А. Сойфер, С.Н. Хонина; под ред. В.А. Сойфера. – М.: Физматлит, 2007. – 736 с. – ISBN: 5-9221-0845-4.
  7. Агафонов, А.Н. Кремниевая оптика для фокусировки лазерного излучения терагерцового диапазона в заданные двумерные области / А.Н. Агафонов, Б.О. Володкин, С.Г. Волотовский, А.К. Кавеев, Б.А. Князев, Г.И. Кропотов, В.С. Павельев, К.Н. Тукмаков, Е.В. Цыганкова, Д.И. Цыпишка, Ю.Ю. Чопорова // Компьютерная оптика. – 2013. – Т. 37, № 4. – С. 464-470.
  8. Комленок, М.С. Создание линзы Френеля терагерцевого диапазона с многоуровневым микрорельефом методом фемтосекундной лазерной абляции / М.С. Комленок, Б.О. Володкин, Б.А. Князев, В.В. Кононенко, Т.В. Кононенко, В.И. Конов, В.С. Павельев, В.А. Сойфер, К.Н. Тукмаков, Ю.Ю. Чопорова // Квантовая электроника. – 2015. – Т. 45, № 10. – С. 933-936.
  9. Minkevičius, L. Terahertz multilevel phase Fresnel lenses fabricated by laser patterning of silicon / L. Minkevičius, S. Indrišiūnas, R. Šniaukas, B. Voisiat, V. Janonis, V. Tamošiūnas, I. Kašalynas, G. Račiukaitis, G. Valušis // Optics Letters. – 2017. – Vol. 42, Issue 10. – P. 1875-1878. – DOI: 10.1364/OL.42.001875.
  10. Zeng, X. Experimental investigation of ablation efficiency and plasma expansion during femtosecond and nanosecond laser ablation of silicon / X. Zeng, X.L. Mao, R. Greif, R.E. Russo // Applied Physics A. – 2005. – Vol. 80, Issue 2. – P. 237-241. – DOI: 10.1007/s00339-004-2963-9.
  11. Duparré, M. Investigation of computer-generated diffractive beam shapers for flattening of single-modal CO2 laser beams / M. Duparré, M.A. Golub, B. Lüdge, V.S. Pavelyev, V.A. Soifer, G.V. Uspleniev, S.G. Volotovskii // Applied Optics. – 1995. – Vol. 34, Issue 14. – P. 2489-2497. – DOI: 10.1364/AO.34.002489.
  12. Pavelyev, V.S. Fabrication of high-effective silicon diffractive optics for the terahertz range by femtosecond laser ablation / V.S. Pavelyev, M.S. Komlenok, B.O. Volodkin, B.A. Knyazev, T.V. Kononenko, V.I. Konov, V.A. Soifer, Yu.Yu. Choporova // Physics Procedia. – 2016. – Vol. 84. – P. 170-174. – DOI: 10.1016/j.phpro.2016.11.030.
  13. Her, T.H. Microstructuring of silicon with femtosecond laser pulses / T.H. Her, R.J. Finlay, C. Wu, S. Deliwala, E. Mazur // Applied Physics Letters. – 1998. – Vol. 73, Issue 12. – 1673. – DOI: 10.1063/1.122241.
  14. Sánchez, F. Characterization of the progressive growth of columns by excimer laser irradiation of silicon / F. Sánchez, J.L. Morenza, V. Trtik // Applied Physics Letters. – 1999. –Vol. 75, Issue 21. – 3303 (5 p.). – DOI: 10.1063/1.125332.
  15. Bonse, J. Femtosecond laser ablation of silicon–modification thresholds and morphology / J. Bonse, S. Baudach, J. Krüger, W. Kautek, M. Lenzner // Applied Physics A. – 2002. – Vol. 74, Issue 1. – P. 19-25. – DOI: 10.1007/s003390100893.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20