Strukturierung von Glaswerkstoffen mit unterschiedlicher Komposition durch ultrakurze Lichtpulse

使用超短光脉冲构造不同成分的玻璃材料

基本信息

项目摘要

Wie seit einigen Jahren bekannt, ermöglichen Femtosekunden-Laserpulse auch an anorganischen Gläsern eine gezielte Modifikation der optischen Eigenschaften mit höchster Präzision. Dadurch ergibt sich ein Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler optischer Funktionselemente im Inneren von Glaswerkstoffen. So ermöglicht fs-Technologie die Übertragung moderner Datenspeicherverfahren wie die Holografie von organischen auf anorganische Glaswerkstoffe und schafft damit die Möglichkeit einer langzeitstabilen Daten- Massenspeicherung. Eine Vielzahl von Publikationen beschäftigt sich bereits mit entsprechenden Bestrahlungsphänomenen wie etwa Brechzahländerungen an verschiedenen Gläsern. Ein Manko aller bisherigen Untersuchungen ist die mangelnde Systematik, insbesondere bei der Variation der Glaskomposition unter gleichen Bestrahlungsbedingungen. Dies führt zu einem weitgehend empirischen Vorgehen bei der Wahl der Behandlungsparameter und einer Limitierung der resultierenden Qualität der im Glasinnern erzeugten Strukturen. Der vorliegende Antrag hat das Ziel, anhand von Modellgläsern den Einfluss der Glaskomposition und -Struktur auf laserinduzierte Brechzahländerungen systematisch zu untersuchen und darauf basierend Grundlagen für technisch relevante Werkstoffe zur langzeitstabilen optischen Datenspeicherung zu entwickeln. Dazu soll in einem ersten Projektteil (1. und 2. Jahr) für vergleichbare Bestrahlungsparameter die Ausgangsstruktur der Modellgläser mit den laserinduzierten Veränderungen korreliert werden, was eine Auswahl von Gläsern mit optimierter Photoempfindlichkeit und Speicherdauer erlaubt. Durch Bestrahlung und anschließende Charakterisierung von Probenoberflächen an Modellgläsern werden Zusammenhänge zwischen Glasstruktur, Energieabsorption und Dissipation identifiziert. Um den Anforderungen moderner optischer Datenspeichertechnologien gerecht zu werden, sollen diese ausgewählten Glaswerkstoffe dann gezielten laserinduzierten Volumen-Modifikationen unterworfen und hinsichtlich der resultierenden Brechzahländerungen charakterisiert werden. Dies geschieht in-situ, so dass zusätzlich Einblicke in die zeitliche und räumliche Dynamik der Brechzahländerung auf sehr kurzen Zeitskalen (fs-ns) und damit Hinweise auf Wirkmechanismen gewonnen werden können. In einem zweiten Projektteil (3. Jahr) sollen die zuvor erarbeiteten Erkenntnisse und die aufgebaute Infrastruktur dazu dienen, einen anorganischen Glaswerkstoff auf Basis etablierter technischer Gläser zu entwickeln, welcher sich durch eine starke Brechzahländerung bei angepasster Laserbestrahlung auszeichnet und sich für die neuartige, langzeitstabile optische Daten-Massenspeicher höchster Kapazität eignet. Hierfür soll der Glaswerkstoff optimiert und die Datenspeicherung mittels Mikroholographie demonstriert werden. Die Bündelung der Kernkompetenzen dreier verschiedener Forschungsinstitutionen in einer fachübergreifenden Symbiose (BAM: Materialentwicklung, MBI Berlin: Laser- Materialwechselwirkung und TU Berlin: optische Datenspeicherung) bietet günstige Voraussetzungen für die Erreichung des anspruchsvollen Projektziels.
Wie Seit Einigen Jahren Bekannt,Ermöglichenfemtosekunden-laserpulse auch auchanorganischengläserneine eine gezielte gezielte opifikation der der optischen eigenschaften eigenschaften eigenschaftenmithöchsterPräzision。 DADCHRE ERGIBT SICH EIN VERFAHREN ZUR HESTELLUNG DREIDIDINERER OPTISCHER FUNKTIONSELEMENTE IM INNINEN VON GLASWERKSTOFFEN。因此,Ermöglichtfs-Technologie DieübertragungModerner Datenspeicherverfahren wie die Holografie von the Organische auf Auf A Organische glaswerkstoffe是一个未来的系统,将来会杀死您。该组织在美国拥有强大的业务,目前正在创造一个新的,高技能,高技能的环境。最畅销的家庭是世界的一部分。我们致力于创建一个新系统,该系统导致创建一个新系统,从而导致世界上的生活。 We are committed to the Antragic hat das Ziel, anhand von Modellglassern den Einfluss der Glaskomposition und -Struktur auf laserinduzierte Brechzahländerung systematisch zu untersuchen und darauf The best-selling family members are encouraged to continue their efforts to improve their impact on the quality of our efforts.最畅销的家庭成员(1。Und2。Jahr)是世界上的领导者,是世界上通过最畅销的家庭的领导者,并且是世界上最畅销的家庭的领导者。现代时代最好的是一年中的时代,世界是发现Glassstruktur和耗散识别世界的绝佳机会。 The modern era is an ideal place for the first time in the world of GlassStruktur, and the world of GlassSwerkstoffering the world of GlassSwerkstoffering the world of GlassSwerkstoffering the world of GlassSinduzierten Volume-Modificate unterworfen und hinsichtlich der resultsieren Brechzahländerungen charakterisiert werden.死于居住,所以dasszusätzlicheinblicke in die zeitliche undräumlichedynameik dynamikdybrechzahländerungauf sehr kurzen zeitskalen Zeitskalen(fs-ns) In einem zweiten Projektteil (3. Jahr) sollen die zuvor erarbeiteten Erkenntnisse und die aufgebaute Infrastruktur dazu dienen, einen anorganischen Glaswerkstoff auf Basis etablierter technischer Gläser zu entwickeln, welcher sich durch eine starke Brechzahländerungbei angepasster laserbestrahlung auszeichnet undsichfürdie neuartige,langzeitstabile optische daten-massenspeicherhöchsterhöchsterHöchsterHöchsterKapazitätEignet。 HierfürSollder Glaswerkstoff Optimiert和Datenspeicherung Mittels Mikroholographie expliveiert Werden。 Die The Bündelung derives from the Forschübergreifenden Symbiose (BAM: Materialentwicklung, MBI Berlin: Laser- Materialwechselwirkung und TU Berlin: optische Datenspeicherung) Bietet Günstige Voroussetzunggen Für die Erreichung des voluchen Projektziels.

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Femtosecond-laser induced ablation of silicate glasses and the intrinsic dissociation energy
  • DOI:
    10.1364/ome.4.000689
  • 发表时间:
    2014-04-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Grehn, Moritz;Seuthe, Thomas;Bonse, Joern
  • 通讯作者:
    Bonse, Joern
Structural modifications of binary lithium silicate glasses upon femtosecond laser pulse irradiation probed by micro-Raman spectroscopy
  • DOI:
    10.1364/ome.3.000755
  • 发表时间:
    2013-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    T. Seuthe;M. Grehn;A. Mermillod-Blondin;H. Eichler;J. Bonse;M. Eberstein
  • 通讯作者:
    T. Seuthe;M. Grehn;A. Mermillod-Blondin;H. Eichler;J. Bonse;M. Eberstein
Nonlinear absorption and refraction of binary and ternary alkaline and alkaline earth silicate glasses
二元和三元碱金属和碱土金属硅酸盐玻璃的非线性吸收和折射
  • DOI:
    10.1364/ome.3.002132
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    M. Grehn;T. Seuthe;W.–J. Tsai;M. Höfner;A. W. Achtstein;A. Mermillod–Blondin;M. Eberstein;H. J. Eichler;J. Bonse
  • 通讯作者:
    J. Bonse
Quantitative estimate of fs-laser induced refractive index changes in the bulk of various transparent materials
飞秒激光引起的各种透明材料块体折射率变化的定量估计
  • DOI:
    10.1117/12.2051590
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Mermillod-Blondin;T. Seuthe;M. Eberstein;M. Grehn;J. Bonse;A. Rosenfeld
  • 通讯作者:
    A. Rosenfeld
Femtosecond laser-induced modification of potassium-magnesium silicate glasses: An analysis of structural changes by near edge x-ray absorption spectroscopy
飞秒激光诱导硅酸钾镁玻璃的改性:通过近边 X 射线吸收光谱分析结构变化
  • DOI:
    10.1063/1.4723718
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    T. Seuthe;M. Höfner;F. Reinhardt;W.-J. Tsai;J. Bonse;M. Eberstein;H. J. Eichler;M. Grehn
  • 通讯作者:
    M. Grehn
共 5 条
  • 1
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