目录

第1章激光微纳制造概述

1.1激光的基本原理

1.1.1受激辐射

1.1.2受激辐射的光放大

1.1.3粒子数反转

1.1.4放大自发辐射

1.1.5光学谐振腔

1.2激光微纳制造技术概述

1.2.1超快激光加工概述

1.2.2激光微纳制造的特点

1.2.3激光微纳制造展望

思考题

第2章超快激光的特性

2.1超快激光的基本特性

2.1.1电场描述

2.1.2脉冲强度

2.1.3时域和频域宽度

2.1.4高斯脉冲

2.1.5频谱相位

2.1.6啁啾脉冲

2.2超快激光的传播

2.2.1约化波动方程

2.2.2延迟参考系

2.2.3高斯脉冲的传播

2.3超快激光的色散及其控制

2.3.1超快激光的色散

2.3.2色散补偿

思考题

第3章超快激光光源

3.1锁模和啁啾脉冲放大技术

3.1.1锁模技术

3.1.2啁啾脉冲放大技术

3.2钛宝石飞秒激光源

3.2.1钛宝石激光器概述

3.2.2克尔效应与自相位调制

3.2.3基于啁啾镜的色散补偿

3.3其他飞秒激光光源

3.3.1二极管泵浦激光器

3.3.2飞秒光纤激光器

3.3.3飞秒二极管激光器

3.4阿秒激光的产生

3.4.1阿秒激光概述

3.4.2高次谐波的产生

3.4.3高次谐波产生的半经典理论

3.4.4高次谐波作为阿秒脉冲源

3.4.5用于阿秒脉冲测量的技术

3.4.6阿秒脉冲的应用

思考题

第4章激光加工的热效应和多脉冲效应

4.1激光对材料的加热效应

4.2金属表面对激光的吸收与反射

4.2.1波长的影响

4.2.2温度的影响

4.2.3金属表面粗糙度的影响

4.2.4光偏振和入射角的影响

4.3光致等离子体效应

4.3.1等离子体对激光的吸收

4.3.2等离子体对激光的散射

4.3.3等离子体对激光的折射

4.4激光辐照下金属材料的加热模型

4.4.1激光加热源

4.4.2热传导方程

4.4.3半无限大物体的加热

4.5激光多脉冲效应

4.5.1多脉冲加工的烧蚀冷却机制

4.5.2多脉冲效应的生物组织去除应用

思考题

第5章超快激光与物质相互作用

5.1超快激光与金属材料相互作用

5.2超快激光与透明介质相互作用

5.2.1强高频电场中的电离

5.2.2电子碰撞速率

5.2.3激光作用下电介质的瞬态介电常数

5.2.4激光与不均匀电介质相互作用

5.2.5从电介质到等离子体转化的能量密度阈值

5.2.6能量传递方程

5.2.7从固体到等离子体转变的线性与非线性热传导

5.3超快激光与有机物相互作用

5.3.1紫外超快激光与聚合物相互作用

5.3.2中红外超快激光与聚合物相互作用

5.3.3近红外超快激光与聚合物相互作用

思考题

第6章纳米材料的超快激光加工

6.1纳米金属的内部结构控制及演变

6.2纳米金属的表面结构可控烧蚀及去除机制

6.3纳米金属界面的强相互作用构筑

思考题

第7章金属材料表面激光加工与强化技术

7.1超快激光诱导力效应及金属表面均匀强化

7.2光吸收增强表面加工及复合激光冲击强化机制

7.3复杂结构飞秒激光遗传加工及光学隐身表面

思考题

第8章透明介质材料的超快激光微纳加工

8.1超快激光诱导透明介质材料内部结构的变化

8.1.1超快激光与透明介质材料的相互作用过程

8.1.2超快激光诱导加工透明介质内部结构

8.2超快激光诱导透明介质材料结构变化机理

8.2.1折射率变化

8.2.2纳米光栅结构

8.2.3纳米孔洞结构

8.3透明介质材料的超快激光微纳加工应用

8.3.1光波导器件直写

8.3.2衍射光学元件加工

8.3.3微孔与微通道制备

8.3.4数据与信息存储

思考题

第9章超快激光诱导溶液中空化气泡的形成及晶体成像

9.1超快激光与溶液的作用过程

9.1.1超快激光与水作用的基本原理和过程

9.1.2超快激光与水作用过程的理论模型

9.1.3超快激光作用过程中水的电离及光丝形成过程模拟

9.2超快激光与溶液作用过程的超快观测

9.2.1超快激光与溶液作用过程的超快观测方法

9.2.2飞秒到皮秒尺度的电离与光丝形成过程

9.2.3纳秒时间尺度的等离子体演化和冲击波传播过程

9.2.4微秒尺度的空化气泡演化过程

9.3空化气泡诱导的溶液中的荧光增强

9.3.1激光诱导空化气泡在溶液中实现增强荧光的方法

9.3.2空化气泡诱导增强荧光发射光谱

9.3.3荧光增强与空化气泡产生的关系

9.3.4空化气泡对于局域光场增强的模拟

9.4溶液中空化气泡增强荧光在晶体成像中的应用

思考题

第10章超快激光调控晶体形核与生长过程

10.1超快激光诱导结晶形核

10.1.1诱导结晶形核的主要方法

10.1.2超快激光诱导结晶形核的机理

10.2超快激光调控晶体的生长过程及机理

10.2.1超快激光调控晶体的生长过程

10.2.2超快激光调控晶体生长过程的机理

10.3超快激光图案化加工晶体表面

思考题

第11章二氧化钛的超快激光微纳加工及应用

11.1二氧化钛的特性及应用

11.2超快激光加工二氧化钛微纳结构

11.3二氧化钛的超快激光加工应用

思考题

第12章超快激光储能器件加工

12.1纳米间隙超级电容器的激光加工

12.1.1贝塞尔光束激光烧蚀方法

12.1.2纳米间隙超级电容器的加工方法

12.2微型碳化超级电容器的激光加工

12.2.1激光原位诱导碳化方法

12.2.2微型碳化超级电容器的加工方法

12.3复合型超级电容器的激光加工

12.3.1前驱体辅助碳化方法

12.3.2复合型超级电容器的加工方法

思考题

参考文献