Введение
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1. Взаимодействие лазерных импульсов с веществом 9
1.2. Временная нетепловая эволюция вещества после воздействия лазерного импульса 13
1.3. Временная тепловая эволюция вещества после воздействия лазерного излучения 15
1.4. Химическое рассмотрение процессов абляции полимеров 15
1.5. Структурирование стекла фемтосекундными импульсами 17
1.6. Режимы структурирования с помощью лазера 21
1.7. Лазерные системы для структурирования: их преимущества и недостатки 25
1.8. Оптический захват и принцип действия оптического манипулятора 26
1.9. Усиление электрического поля с помощью диэлектрических шариков
1.10. Усиление электрического поля с помощью наночастиц Au и частиц Au/SiO2 31
1.11. Кавитация в жидкости вызванная фемтосекундными импульсами в области ближнего поля 32
Глава 2. Экспериментальные методы 33
2.1. Экспериментальные установки 33
2.2. Материалы 37
2.3. Система позиционирования 40
2.4. Численное моделирование 44
Глава 3. Структурирование материалов с помощью диэлектрических микросфер 46
3.1. Структурирование полимера с помощью фемтосекундного осциллятора 46
3.1.1. Жесткость оптической ловушки и стабильность захвата при наноструктурировании 46
3.1.2. Пиковые силы в оптической ловушке 47
3.1.3. Усреднение сил оптического захвата 50
3.1.4. Структурирование полимерных плёнок с шариком в фиксированной оптической ловушке 52
3.1.5. Роль многофотонного поглощения в полимере при структурировании 54
3.1.6. Расчёт распределения интенсивности света 57
3.1.7. Расстояние между фокальной плоскостью и положением шарика относительно поверхности полимера 60
3.1.8. Временная стабильность при наноструктурировании через микросферы 63
3.1.9. Влияние размеров микросфер на структурирование 63
3.1.10. Наноструктурирование полимера с шариком в движущейся оптической ловушке 65
3.2. Наноструктурирование боросиликатного стекла с помощью стеклянных микросфер 66
3.2.1. Сравнение характеристик структур до и после травления в KOH 66
3.2.2. Зависимость структурирования от плотности энергии и поляризации 67
3.2.3. Структурирование с шариком в статической оптической ловушке 69
3.2.4. Стабильность оптического захвата 70
3.2.5. Структурирование стекла с шариком в движущейся оптической ловушке 71
3.1.1. Расчёт распределения поля рядом с микросферами 71
3.2.1. Масс-спектрометрический анализ зоны воздействия лазера 73
Глава 4. Взаимодействие фемтосекундных импульсов с плазмонными частицами Au и частицами Au/SiO2 оболочка/ядро 75
4.1. Кинетики релаксации при возбуждении наночастиц Au фемтосекундным импульсами различной энергии 75
4.2. Структурирование боросиликатного стекла с помощью микросфер Au/SiO2 оболочка/ядро 77
4.3. Моделирование распределения электромагнитного поля вблизи микрочастицы оболочка/ядро 81
4.4. Эффекты при усилении поля вблизи наночастиц Au и микросфер Au/SiO2 оболочка/ядро 83
Глава 5. Введение диэлектрических микросфер в клетки млекопитающих с использованием фемтосекундных импульсов 86
Заключение 91
Основные результаты и выводы 93
Список используемых сокращений 94
Список литературы
