Разработка физико-технических принципов прецизионной лазерной обработки функциональных материалов и метаматериалов с целью направленной модификации их поверхностных и объемных свойств для использования в прикладных оптических технологиях : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель О. Р. Людчик

Abstract

Объектами исследования являются функциональные твердотельные материалы и структуры пленка - подложка, подвергнутые воздействию лазерного излучения в инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой области спектра. Целью работы было исследование процессов прецизионной лазерной обработки функциональных материалов и метаматериалов и разработка на этой основе физико-технических принципов направленной модификации их поверхностных и объемных свойств для использования в промышленности и прикладных оптических технологиях. Методами получения необходимой информации при проведении работ являлись экспериментальный и расчетно-экспериментальный. Параметры лазерного излучения исследовались с использованием оптических спектрометров, измерителей энергии лазерных импульсов. Свойства лазерно-модифицированных материалов исследовались методами оптической микроскопии и спектрометрии, а также четырехзондовым методом. В процессе выполнения работы установлены основные закономерности формирования лазерно-модифицированных областей на поверхности непрозрачных материалов, областей лазерного пробоя внутри оптически прозрачных твердотельных материалов. В результате выполнения проекта получены зависимости размеров испаренных областей на поверхности металлических материалов от энергии лазерных импульсов, условий фокусировки. Получены зависимости размеров модифицированных областей на поверхности непрозрачных и в объеме прозрачных материалов от энергии и длины волны лазерных импульсов, условий фокусировки. Получены экспериментальные образцы новых объемно и поверхностно модифицированных функциональных материалов с заданными оптическими и электрофизическими свойствами. Разработаны физико-технические принципы записи информации внутри оптически прозрачных материалов, основанные на явлении лазерного пробоя прозрачных сред. Результаты работы могут быть использованы в отраслях народного хозяйства, использующих лазерные технологии, для получения воспроизводимых лазерно-модифицированных функциональных материалов с управляемыми оптическими и электрофизическими свойствами.