Ultrafast Laser Direct Writing Nanogratings and their Engineering in Transparent Materials

超短脉冲 激光器 材料科学 飞秒 光子学 背景(考古学) 双折射 光电子学 纳米技术 纳米光子学 蚀刻(微加工) 光学 物理 生物 古生物学 图层(电子)
作者
Heng Yao,Diego Pugliese,Matthieu Lancry,Ye Dai
出处
期刊:Laser & Photonics Reviews [Wiley]
卷期号:18 (9) 被引量:34
标识
DOI:10.1002/lpor.202300891
摘要

Abstract Femtosecond laser direct writing is a powerful technique for fabricating micro‐nano devices as it can modify the interior of transparent optical materials in a spatially selective manner through nonlinear multi‐photon absorption. In this context, laser‐induced nanogratings, i.e., a sub‐wavelength assembly of nanolayers (≈20 nm in width, ≈200 nm period), are ultrashort self‐organized structures created by light in the bulk of transparent materials. These have been intensively explored over the last two decades opening a novel era of micro photonic devices due to their unique physicochemical properties, like orientable form birefringence, anisotropic light scattering, highly selective chemical etching, optical chirality, and extraordinary thermal stability. This review provides a throughout overview of the advances in this field, specifically focused on the formation of nanogratings, optical properties that can be exploited in various transparent solids, and the related main applications. Also, the fundamental characteristics, formation mechanism, tuning methods of nanogratings are reviewed.
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