Прямая лазерная запись субволновых микроструктур в объеме плавленого кварца жесткосфокусированными лазерными импульсами (Миниобзор)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе представлен подробный анализ процесса формирования микроструктур в объеме плавленого кварца при воздействии жесткосфокусированных лазерных импульсов. Анализ результатов самостоятельного моделирования воздействия одиночного лазерного импульса и формирования электрон-дырочной плазмы совместно с данными эксперимента позволил верифицировать механизм самоорганизации плазмы и связать его с механизмами накопления дефектов в областях плотной плазмы при многомипульсном воздействии. Была исследована зависимость параметров записанных микроструктур от длины волны, длительности, энергии и экспозиции лазерного импульса, а также проанализирована роль эффектов дефокусировки электронами плазмы, вклад самофокусировки излучения, а также проведены оценки нагрева вещества к концу воздействия лазерного импульса.

Об авторах

А. В Богацкая

МГУ имени М. В. Ломоносова; Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Email: annabogatskaya@gmail.com
Москва, Россия

Ю. С Гулина

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия

А. Е Рупасов

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия

Е. А Волкова

Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д. В. Скобельцына, МГУ имени М. В. Ломоносова

Москва, Россия

А. М Попов

МГУ имени М. В. Ломоносова; Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Email: alexander.m.popov@gmail.com
Москва, Россия

С. И Кудряшов

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. A. M. Kowalevicz, V. Sharma, E. P. Ippen, J. G. Fujimoto, and K. Minoshima, Opt. Lett. 30, 1060 (2005).
  2. E. Pelucchi, G. Fagas, I. Aharonovich, D. Englund, E. Figueroa, Q. Gong, H. Hannes, J. Liu, C.-Y. Lu, N. Matsuda, J.-W. Pan, F. Sciarrino, C. Silberhorn, J. Wang, and K. Xu, Nat. Rev. Phys. 4, 194 (2022).
  3. B. Zhang, Z. Wang, D. Tan, and J. Qiu, PhotonIX 4, 24 (2023).
  4. D. Tan, Z. Wang, B. Xu, and J. Qiu, Advanced Photonics 3(2), 024002 (2021).
  5. Y. Jia and F. Chen, APL Photonics 8, 090901 (2023).
  6. T. Meany, M. Grafe, R. Heilmann, A. Perez-Leija, S. Gross, M. J. Steel, M. J. Withford, and A. Szameit, Laser Photonics Rev. 9(4), 363 (2015).
  7. K. Sun, C. Fang, D. Wang, Z. Gu, Z. Liu, and J. Zhou, Science 375(6578), 307 (2022).
  8. F. Chen and J. R. V. de Aldana, Laser Photonics Rev. 8(2), 251 (2014).
  9. F. Lenzini, N. Gruller, N. Walter, and W. H. P. Pernice, Advanced Quantum Technologies 1(3), 1800061 (2018).
  10. M. Ams, G. D. Marshall, D. J. Spence, and M. J. Withford, Opt. Express 13(15), 5676 (2005).
  11. S. Sowa, W. Watanabe, T. Tamaki, J. Nishii, and K. Itoh, Opt. Express 14(1), 291 (2006).
  12. G. D. Marshall, A. Politi, J. C. F. Matthews, P. Dekker, M. Ams, M. J. Withford, and J. L. O'Brien, Opt.Express 17(15), 12546 (2009).
  13. Я. В. Карташов, С. K. Иванов, Й. Ч. Жанг, С. А. Журавцкий, Н. Н. Скрябин, И. В. Дьяконов, А. А. Калинин, С. П. Кулик, В. О. Компанец, С. В. Чекалин, В. Н. Задков, УФН 194, 1159 (2024).
  14. N. N. Skryabin, S. A. Zhuravitskii, I. V. Dyakonov, A. A. Kalinkin, S. S. Straupe, and S. P. Kulik, Phys. Rev. Applied 22, 064079 (2024).
  15. C.-Y. Wang, J. Gao, and X.-M. Jin, Opt. Lett. 44, 102 (2019).
  16. T. Xu, K. Switkowski, X. Chen, S. Karpienko, G. Chen, H. Liu, and J. Liu, Nat. Photonics 12, 591 (2018).
  17. D. Wei, C. Wang, X. Xu, H. Wang, Y. Zhang, Y. Gao, and F. Li, Nat. Commun. 10, 4193 (2019).
  18. D. Wei, C. Wang, H. Wang, X. Hu, D. Wu, Y. Gao, and F. Li, Nat. Photonics 12, 596 (2018).
  19. J. Zhang, M. Gecevicius, M. Beresna, and P. G. Kazansky, Phys. Rev. Lett. 112, 033901 (2014).
  20. Y. Lei, M. Sakakura, L. Wang, Y. Yu, H. Wang, G. Shayeganrad, and P. G. Kazansky, Optica 8, 1365 (2021).
  21. H. Wang, Y. Lei, L. Wang, M. Sakakura, Y. Yu, G. Shayeganrad, and P. G. Kazansky, Laser Photonics Rev. 16(4), 2100563 (2022).
  22. D. Zhu, L. Shao, M. Yu, R. Cheng, B. Desiatov, C. J. Xin, Y. Hu, J. Holzgrafe, and M. Loncar, Adv. Opt. Photonics 13, 242 (2021).
  23. K. Naessens, H. Ottewaere, P. van Daele, and R. Baets, Appl. Surf. Sci. 208(1), 159 (2003).
  24. H.-T. Hsieh, V. Lin, J.-L. Hsieh, and G.-D. J. Su, Opt. Commun. 284(21), 5225 (2011).
  25. Z. Ouyang, J. Long, J. Wu, J. Lin, X. Xie, G. Tan, and X. Yi, Opt. Laser Technol. 145, 107499 (2022).
  26. H. Ottevaere, R. Cox, H.-P. Herzig, T. Miyashita, K. Naessens, M. Taghizadeh, R. Volkel, H. Woo, and H. Thienpont, J. Opt. A: Pure Appl.Opt. 8(7), S407 (2006).
  27. J. Berthold, S. Jacobs, and M. Norton, Metrologia 13(1), 9 (1977).
  28. Y. Shimotsuma, P. G. Kazansky, J. R. Qiu, and K. Hirao, Phys. Rev. Lett. 91, 247405 (2003).
  29. N. M. Bulgakova, V. P. Zhukov, and Y. P. Meshcheryakov, Appl. Phys. B 113(3), 437 (2013).
  30. R. Desmarchelier, B. Poumellec, F. Brisset, S. Mazerat, and M. Lancry, World J. Nano Sci. Eng. 5, 115 (2015).
  31. R. Stoian, Appl. Phys. A 126(6), 438 (2020).
  32. Y. Shimotsuma, K. Hirao, J. R. Qiu, and P. G. Kazansky, Mod. Phys. Lett. B 19, 225 (2005).
  33. V. R. Bhardwaj, E. Simova, P. P. Rajeev, C. Hnatovsky, R. S. Taylor, D. M. Rayner, and P. B. Corkum, Phys. Rev. Lett. 96, 057404 (2006).
  34. R. Taylor, C. Hnatovsky, and E. Simova, Laser Photon. Rev. 2, 26 (2008).
  35. A. Rudenko, J.-P. Colombier, and T. E. Itina, Phys. Rev. B 93, 075427 (2016).
  36. M. Beresna, M. Gecevicius, P. G. Kazansky, T. Taylor, and A. Kavokin, Appl. Phys. Lett. 101, 053120 (2012).
  37. A. V. Bogatskaya, E. A. Volkova, and A. M. Popov, Europhys. Lett. 147(3), 35001 (2024).
  38. A. V. Bogatskaya, E. A. Volkova, and A. M. Popov, Appl. Phys. A 131, 79 (2025).
  39. IO. C. Гулина, A. E. Рупасов, Г. К. Красин, Н. И. Буслеев, И. В. Гриценко, А. В. Богацкая, С. И. Кудряшов, Письма в ЖЭТФ 119(9), 638 (2024).
  40. F. Zhang, Z. Nie, H. Huang, L. Ma, H. Tang, M. Hao, and J. Qiu, Opt. Express 27, 6442 (2019).
  41. D. L. Griscom, J. Ceram. Soc. Jpn. 99(1154), 923 (1991).
  42. H.-B. Sun, S. Juodkazis, M. Watanabe, S. Matsuo, H. Misawa, and J. Nishii, J. Phys. Chem. B 104, 3450 (2000).
  43. N. Vermeulen, D. Espinosa, A. Ball, and P. Del'Haye, J. Light. Technol. 41, 1969 (2023).
  44. V. B. Gildenburg and I. A. Pavlichenko, Phys. Plasmas 23, 084502 (2016).
  45. P. Audebert, P. Daguzan, A. Dos Santos, J. C. Gauthier, J. P. Gendre, S. Guizard, G. Hamoniaux, K. Krastev, P. Martin, G. Petite, and A. Antonetti, Phys. Rev. Lett. 73(14), 1990 (1994).
  46. L. V. Keldysh, Sov. Phys. JETP 20, 1307 (1964).
  47. A. Bogatskaya, Y. Gulina, N. Smirnov, I. Gritsenko, S. Kudryashov, and A. Popov, Photonics 10, 515 (2023).
  48. Y. P. Raizer, Laser-Induced Discharge Phenomena, Consultants Bureau, N.Y. (1977).
  49. P. Corkum, C. Rolland, and T. Srinivasan-Rao, Phys. Rev. Lett. 57, 2268 (2005).
  50. А. В. Богацкая, А. М. Попов, Оптика и спектроскопия 132(1), 47 (2024).
  51. A. M. Zheltikov, JETP Lett. 90, 90 (2009).
  52. A. Rudenko, J. V. Moloney, and P. Polynkin, Phys. Rev. Appl. 20, 064035 (2023).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».