多焦点超快激光并行加工单晶金刚石

金刚石表面的周期性微纳结构具有增透减反、提高量子运输效率等功能,在航空航天、生物医学、集成光子学器件等领域被广泛应用。传统的电子束曝光、离子刻蚀等加工方法涉及较多步骤,对环境要求高,加工效率远远无法满足使用需求。为了解决这些问题,超快激光微加工技术被引入,其因具有低热效应、高精度和高度可控的可设计性而备受关注。然而,单光束激光无法实现快速高效加工。为了提高加工效率,本课题组利用空间光调制器对飞秒激光光束进行5×5阵列分光,对金刚石进行了多焦点并行加工,实现了圆柱、球形、金字塔、圆锥等三维阵列结构的高精度、高效率加工。拉曼光谱结果显示,激光加工区域未发现明显的石墨化G带和激光热影响区,这说明多焦点超快激光并行加工后金刚石不会产生明显的物性改变。超快激光多焦点并行加工单晶金刚石对于开发高速、高精度的金刚石加工新技术具有重要意义。