首页> 中文学位 >飞秒激光材料表面宽光谱吸收微纳结构制备研究
【6h】

飞秒激光材料表面宽光谱吸收微纳结构制备研究

代理获取

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1.1 电磁波吸收材料的应用

1.2 电磁波吸波材料吸收机制

1.3 飞秒激光加工制备微纳米材料的研究进展

小结

第二章 飞秒激光样品表面制备微纳米结构的形成机制与吸波机理

2.1 飞秒激光诱导的材料表面周期结构形成机理

2.2 飞秒激光表面自组装微纳米结构的形成机理

2.3 飞秒激光制备表面微纳米结构的光吸收机理

小结

第三章 飞秒激光制备微纳米结构实验研究

3.1 实验装置及方法介绍

3.2 利用飞秒激光在金属样品上制备宽光谱吸收微纳米结构

3.3 飞秒激光在半导体硅表面制备微纳米结构

小结

第四章 微纳米结构光吸收特性的数值模拟研究

4.1 有限时域差分法(Finite-difference time-domain-FDTD)的发展

4.2 有限时域差分法的介绍

4.3 FDTD Solutions软件基本介绍

4.4 根据样品表面形貌得到抽象模型

4.5 利用FDTD Solutions软件对纳米量级的铝球结构进行光学特性模拟

4.6 利用FDTD Solutions软件对LIPSSs结构进行建模模拟

小结

总结

致谢

参考文献

展开▼

摘要

飞秒激光因其脉宽窄、峰值功率高等特点,使其在微纳米加工领域具有广泛的应用前景。利用飞秒激光与金属或半导体相互作用,通过控制相应的实验条件可以在样品表面制备出具有宽光谱高吸收功能的微纳米结构,而且这些结构直接生成于物质表面,与其他涂敷型材料相比,具有防脱落、耐高温和环保等优点。在太阳能温差发电、光学系统杂散光屏蔽、飞行器隐身等诸多领域有着巨大的潜在应用价值。
  本论文主要对飞秒激光在金属铝、钛和半导体硅材料表面制备宽光谱高吸收功能微纳米结构进行实验研究。根据材料性质的不同,分别采用了不同的实验条件进行制备。实验中在金属铝、钛样品上制备的微纳米结构使样品表面反射率从紫外到近红外(0.38μm~2.3μm)波段均在10%以下,半导体硅样品在0.35μm~1μm波段的反射率也在10%以下,相比于原样品反射率都有了大幅度降低,而且激光处理过的铝样品在中红外波段(8~24.5μm)的反射率也低于20%。借助扫描电子显微镜(SEM)对样品微纳米量级的形貌进行观测,发现样品表面具有周期为百微米的大光栅结构,而且在大光栅结构上还覆盖有激光诱导表面周期结构(LIPSSs)和随机的纳米结构。依据样品的微观形貌特点我们建立了数值计算模型,并运用FDTD Solutions软件进行数值计算,结合模拟结果对吸收机制进行了系统的研究。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号