飛秒激光開始應用到微納加工領(lǐng)域始于20世紀90年代初。正是由于飛秒激光具有持續(xù)時間短及高脈沖功率密度的特性，使得其與物質(zhì)相互作用時具有許多獨特的優(yōu)點：確定的燒蝕閾值，規(guī)則的加工邊緣，層層微加工以及可加工任何材料等。最近研究結(jié)果表明：飛秒激光微細加工在微光學、微電子、微機械、微生物、微醫(yī)學等多個領(lǐng)域具有潛在的應用價值。不同學科、不同實驗具有不同的具體要求，這就需要采取相應的加工手段來實現(xiàn)特定加工目的，囚此飛秒激光深孔加工技術(shù)等加工工藝開始引起越來越多研究者的重視。  1'F!C  
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激光整形技術(shù)是指在激光腔內(nèi)或腔外采用光學元件改變光束形態(tài)實現(xiàn)光束整形。飛秒激光脈沖整形有別于傳統(tǒng)整形概念，主要是在保留原有高峰值功率特性基礎(chǔ)上，在光路中引人擴束器、濾波器以及衍射模板等光學器件，達到縮小聚焦尺寸、去除高斯光束周圍熒光成分、減少脈沖形變及多種形狀加工等目的。常用的是空間濾波和掩模控制技術(shù)�？臻g濾波是實現(xiàn)對光束邊緣熒光的屏蔽效用，實現(xiàn)聚集點光學質(zhì)量的改善，掩�？刂剖峭ㄟ^掩模形狀來實現(xiàn)對脈沖的調(diào)制，以達到確定的加工目的。 |~PaCw8-ge  
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本文采用聚焦物鏡與接收材料同步運動的方法，可以很容易地將焦點前后脈沖的空間形態(tài)在材料表面以二維平面圖形式表示出來。在聚焦物鏡前加小孔掩模板，通過小孔直徑及小孔前后脈沖能量的變化，可直觀觀察到光束空間形態(tài)的改變。最后，實驗選取合適參數(shù)，成功刻劃出邊緣光滑的透射型金屬光柵。 g/i%XTX>  
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1 實驗裝置及方法 9X +dp  
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實驗設(shè)備采用的是Clark公司飛秒激光加工工作臺(UMW-2110i，Clark-MXR Inc.)。激光具體參數(shù)為：中心波長775nm，脈寬148 Fs，重復頻率1kHz，最大單脈沖能量1mJ，在光路上加衰減片可以調(diào)整脈沖能量，聚焦前光斑直徑5mm；掩模小孔直徑可調(diào)范圍為0.5～10mm；接收材料為噴濺法鍍在溶石英基片上的金膜(厚度約為300nm)。飛秒激光經(jīng)掩模小孔后由5×顯微物鏡(有效焦距為40 mm)聚焦金膜表面。采用物鏡與接收平臺同步運動的方法，將焦點前后脈沖的空間形態(tài)以二維平面圖形式在金膜表面顯示出來；加工結(jié)果采用透射式光學顯微鏡和SEM進行分析測試。實驗裝置如圖1所示。 UEhFId  
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物鏡由平臺承載做軸向(Z軸)移動，材料由X-Y軸承載，同步運行Z軸和X軸就能夠?qū)⒔裹c附近軸向范圍內(nèi)達到材料閾值的長度在金膜上記錄下來，焦點位置是從材料表面之上移到材料內(nèi)部，與此相對應，圖像中是由右到左。結(jié)果可以和瑞利長度相比較進行分析。 cG%X}ZV5  
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2 實驗結(jié)果分析 pOh<I{r1  
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