并行式飞秒激光三维纳米光子学微结构加工技术研究

与传统的光刻等二维微加工技术相比较，飞秒激光纳米加工技术具有本征的三维加工能力，适用加工各种透明材料等优点。该技术对光电器件小型化、立体化和多功能化具有重要意义。该技术已成功地用于制作光子晶体等光子学器件和各种功能的微机械。目前，飞秒纳米加工是靠逐点扫描实现的。虽然精度很高，但加工效率低，成本高，无法实现批量化生产。本项目研究并行式飞秒激光纳米微结构加工技术，利用光束的并行性，同时加工多个子结构，从而提高光学微结构整体加工速度。为此我们将研究高均匀性飞秒激光分束技术，开发原位实时写入监测系统，研究飞秒激光与物质之间的相互作用，提高子结构之间的连接质量，最终通过多束激光聚焦的焦点阵列同步三维描画实现10路并行飞秒激光微结构写入。本研究将为正在兴起的激光纳米加工技术走向实用化奠定基础，对我国的光子学产业开发具有重要意义。