飞秒激光焦点调控双光子聚合及其在光子器件制备中的应用.pdf

文档介绍：⑨拔淳林博士研究生学位论文飞型邀光焦点调控塑造王塞金丞甚在光王墨鲑剑备虫鲍座用题目：二蝗炅院系：研究方向：导师姓名：学号：专业：
日期：弓年多月日论文作者虢却研论文作者签名：女纠出中日期：刀侈年北京大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明学位论文使用授权说明学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其它个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。本人完全了解北京大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；在不以赢利为目的的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。Ｃ苈畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑
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摘要写，是一种极具吸引力的微纳制备技术。目前的研究热点，一是制备技术本身的优化，以进一步改进分辨率、纵横比和效率；一是将其应用于先进三维微纳器件用经过精心裁剪的飞秒激光焦点，可以在一个焦点内制备出具有高分辨率的亚微由于聚合物材料的廉价和生物相容性好，聚合物微腔也引起了越来越多的关注。吸收损耗所限的最大值。这种激光直写方式提供了一种制备高质量回音壁模式聚合物微腔的手段，可以为腔量子电动力学模拟、表面等离激元微腔等研究提供新飞秒激光双光子聚合可以突破光学衍射极限，实现纳米精度三维结构的直的制备。本论文重点研究了如何利用焦点调控改进飞秒激光双光子聚合制备技术，并利用双光子聚合制备了三维偏振器件、回音壁模式光学微盘腔和非对称腔等微纳光子器件。飞秒激光双光子聚合的单位体积元，亦即双光子聚合中能达到的最小特征尺度，主要取决于激光焦点形状和阈值效应。常用的高斯光束，其焦点为椭球形状，单位体积元近似椭球，其内部不再具有三维结构。本论文通过在纯相位空间光调制器上加载能够引入轨道角动量的相位掩膜来对光束进行空间整形，使其焦点具有三维空间构型，而且可以调控，从而实现更加精细复杂的微纳结构的制备。利米尺度二维、三维结构。理论上，任意三维分布的激光焦点都能由一个二维相位掩膜来实现，所以利用焦点空间调控技术我们可以实现任意三维构型的聚合体积元结构。回音壁模式光学微腔能够将光能量局域在体积很小的介质区域内，被广泛应用于量子电动力学、非线性光学、生物传感、超小滤波器和低阈值激光器等领域。到目前为止，回音壁模式聚合物微腔的制备主要基于传统的平面半导体工艺。本论文通过双光子聚合激光直写技术制备了高品质的回音壁模式聚合物微腔。实验得到的微腔表面粗糙度小于纳米，其品质因子达到了，这也是材料的实验平台。由于空间上的旋转对称性，圆形的回音壁模式微腔具有各向同性的方向发射，所以对其光能量耦合只能依赖于外部器件。为了解决这一问题，一种打破旋北京大学博士学位论文中文摘要
发。本论文利用激光直写手段制备了单向发射性好的高品质回音壁模式聚合物非转对称性的变形腔步蟹嵌猿魄结构被学界提出。非对称腔不仅拥有高度方向性的发射特性，并且可以通过自由空间耦合来实现回音壁模式有效稳定的激对称腔。得益于双光子聚合高分辨率和三维制备的优势，激光直写非对称腔不仅拥有支持单向发射的不失真边界轮廓，也具备接近材料损耗极限的高品质因子值Ｕ庵指咂分示酆衔锓嵌猿魄唤诘豌兄档ハ蚍⑸湮⑿图す馄骱透吡槊舳生物传感器等方面具有应用潜力。关键词：双光子聚合，焦点调控，回音壁模式光学微腔，非对称腔北京大学博士学位论文中文摘要
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琧·北京大学博士学位论文英文摘要，琻，，琣．琾．瓾瑆痵猤．．．，琣．，，—．，，．：，
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