Nanoscale control of non-reciprocal ripple writing

光学 材料科学 涟漪 纳米尺度 氧化铟锡 飞秒 近场和远场 光电子学 激光器 纳米技术 物理 薄膜 量子力学 电压
作者
Yi‐Shi Xu,Zhen‐Ze Li,Li Wang,Hong Xia,Yue‐Feng Liu,Saulius Juodkazis,Qi‐Dai Chen,Lei Wang
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:31 (9): 14796-14796
标识
DOI:10.1364/oe.487107
摘要

Femtosecond laser-induced deep-subwavelength structures have attracted much attention as a nanoscale surface texturization technique. A better understanding of the formation conditions and period control is required. Herein, we report a method of non-reciprocal writing via a tailored optical far-field exposure, where the period of ripples varies along different scanning directions, and achieve a continuous manipulation of the period from 47 to 112 nm (±4 nm) for a 100-nm-thick indium tin oxide (ITO) on glass. A full electromagnetic model was developed to demonstrate the redistributed localized near-field at different stages of ablation with nanoscale precision. It explains the formation of ripples and the asymmetry of the focal spot determines the non-reciprocity of ripple writing. Combined with beam shaping techniques, we achieved non-reciprocal writing (regarding scanning direction) using an aperture-shaped beam. The non-reciprocal writing is expected to open new paths for precise and controllable nanoscale surface texturing.
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