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三束飞秒激光辐照下铜膜内电子非平衡热输运

许孝芳 李晓良 王庆伟 杨逢逢 高永锋 李晓天

许孝芳, 李晓良, 王庆伟, 杨逢逢, 高永锋, 李晓天. 三束飞秒激光辐照下铜膜内电子非平衡热输运[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(2): 206001-0206001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0206001
引用本文: 许孝芳, 李晓良, 王庆伟, 杨逢逢, 高永锋, 李晓天. 三束飞秒激光辐照下铜膜内电子非平衡热输运[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(2): 206001-0206001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0206001
Xu Xiaofang, Li Xiaoliang, Wang Qingwei, Yang Fengfeng, Gao Yongfeng, Li Xiaotian. Non-equilibrium heat transport of electron in Cu films irradiated by three femtosecond laser beams[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(2): 206001-0206001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0206001
Citation: Xu Xiaofang, Li Xiaoliang, Wang Qingwei, Yang Fengfeng, Gao Yongfeng, Li Xiaotian. Non-equilibrium heat transport of electron in Cu films irradiated by three femtosecond laser beams[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(2): 206001-0206001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0206001

三束飞秒激光辐照下铜膜内电子非平衡热输运

doi: 10.3788/IRLA201948.0206001
基金项目: 

国家973计划;国家重点基础研究发展计划(2011CB013004);江苏省自然科学基金青年基金(BK20150529);中国博士后科学基金(2015M571678)

详细信息
    作者简介:

    许孝芳(1980-),女,副教授,博士,主要从事飞秒激光泵浦探测技术方面的研究。Email:xuxf07@ujs.edu.cn

  • 中图分类号: O510.20

Non-equilibrium heat transport of electron in Cu films irradiated by three femtosecond laser beams

  • 摘要: 首先采用有限元法数值计算了铜膜内的电子温度和晶格温度分布变化,揭示了铜膜内电子非平衡热输运时间随飞秒激光光束参量的变化情况。仿真结果表明,铜膜内的电子非平衡热输运时间会随着泵浦光束数量及脉冲能量密度的增加而增加,并且使用三束飞秒泵浦激光作用时,电子非平衡热输运时间比单脉冲作用时的电子非平衡热输运时间增加了3倍。其次使用三束飞秒激光泵浦的泵浦-探测实验系统进行验证。实验结果表明:通过用具有一定延时的三束飞秒泵浦激光作用铜膜时,铜膜表面的瞬态反射率出现三次突变,使电子非平衡热输运时间得到极大延长,从而大幅度消除激光加工热障,并提高加工的质量、精度和效率。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-09-05
  • 修回日期:  2018-10-15
  • 刊出日期:  2019-02-25

三束飞秒激光辐照下铜膜内电子非平衡热输运

doi: 10.3788/IRLA201948.0206001
    作者简介:

    许孝芳(1980-),女,副教授,博士,主要从事飞秒激光泵浦探测技术方面的研究。Email:xuxf07@ujs.edu.cn

基金项目:

国家973计划;国家重点基础研究发展计划(2011CB013004);江苏省自然科学基金青年基金(BK20150529);中国博士后科学基金(2015M571678)

  • 中图分类号: O510.20

摘要: 首先采用有限元法数值计算了铜膜内的电子温度和晶格温度分布变化,揭示了铜膜内电子非平衡热输运时间随飞秒激光光束参量的变化情况。仿真结果表明,铜膜内的电子非平衡热输运时间会随着泵浦光束数量及脉冲能量密度的增加而增加,并且使用三束飞秒泵浦激光作用时,电子非平衡热输运时间比单脉冲作用时的电子非平衡热输运时间增加了3倍。其次使用三束飞秒激光泵浦的泵浦-探测实验系统进行验证。实验结果表明:通过用具有一定延时的三束飞秒泵浦激光作用铜膜时,铜膜表面的瞬态反射率出现三次突变,使电子非平衡热输运时间得到极大延长,从而大幅度消除激光加工热障,并提高加工的质量、精度和效率。

English Abstract

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