A amostra enegrecida fabricada pelo laser polarizado circularmente e sua morfologia. Crédito:XIOPM
Para fabricar micro / nano estruturas em superfícies de metal, várias tecnologias foram propostas, incluindo corrosão química, ranhura mecânica, corrosão iônica reativa, e processamento de laser de pulso longo.
A tecnologia de fabricação a laser ultrarrápida é uma das tecnologias relativamente ideais para a fabricação de superfícies de estrutura de captura de luz. Contudo, alcançar de forma simples e eficaz a eficácia da banda larga e o desempenho de refletividade média ultrabaixo em superfícies de metal ainda permanece um desafio.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Liu Hongjun do Instituto Xi'an de Óptica e Mecânica de Precisão (XIOPM) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) propôs um método eficaz e simples para fabricar as estruturas micro / nano híbridas em superfícies de metal, ajustando fluência do laser de femtossegundo, intervalo de varredura, e polarização.
Os resultados foram publicados em Letras Chinesas de Óptica .
Os pesquisadores usaram uma amostra de liga de titânio TC7 com um tamanho de 25 mm × 25 mm × 10 mm. Eles limparam a superfície mecanicamente polida da amostra em um limpador ultrassônico com etanol anidro e água deionizada antes do tratamento a laser. Um laser fs industrial com alta taxa de repetição (1 MHz) e maior potência (20 W) foi empregado para a modificação da superfície do metal.
"Descobrimos que a morfologia das amostras fabricadas pelo laser fs mudou muito sob diferentes parâmetros de processamento de laser, "disse o Dr. Liu. Além disso, uma refletividade média ultrabaixa de 2% na banda espectral de 250-2300 nm e um mínimo de 1,5% de refletividade na banda de UV pode ser alcançada.
De acordo com o princípio de absorção de nanoestruturas periódicas, quanto menor o período de franja, melhor será a absorção de ressonância da onda curta. Uma vez que a nanoestrutura híbrida induzida por luz circularmente polarizada tem um período de franja menor, mostra uma excelente absorção da onda curta.
Ao empregar o método proposto, grandes áreas das estruturas micro / nano híbridas com alta consistência poderiam ser alcançadas para aplicações práticas.