“超快激光誘導(dǎo)自組織周期微納結(jié)構(gòu)”專題導(dǎo)讀

激光誘導(dǎo)周期性表面結(jié)構(gòu)（Laser-Induced Periodic Surface Structures，LIPSS）是一種通過激光加工材料表面而形成的微納米尺度周期性結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。LIPSS 的研究背景主要源于對光學(xué)加工技術(shù)的發(fā)展和微納米加工技術(shù)的需求。隨著光學(xué)加工技術(shù)的不斷發(fā)展，人們越來越需要能夠在微納米尺度下進(jìn)行高精度加工的方法。LIPSS 作為一種自組織的結(jié)構(gòu)形成方式，具有許多優(yōu)勢，例如加工速度快、無需使用光刻等昂貴的設(shè)備、適用于多種材料等，因此受到了廣泛的關(guān)注。

然而，當(dāng)前LIPSS 研究仍面臨一些挑戰(zhàn)。首先，LIPSS 的形成機(jī)理尚不完全清楚，特別是在復(fù)雜的材料體系和激光參數(shù)下，其形成機(jī)制可能會更加復(fù)雜和多樣化。其次，LIPSS 的加工質(zhì)量受到多種因素的影響，如激光參數(shù)、材料性質(zhì)、表面處理等，如何準(zhǔn)確控制和優(yōu)化LIPSS 的形成，仍需要進(jìn)一步深入研究。此外，LIPSS 在一些特定情況下可能會出現(xiàn)不穩(wěn)定性，導(dǎo)致加工結(jié)果不一致，這也是需要解決的問題。另外，LIPSS 加工的規(guī)模尺寸受限，如何擴(kuò)展到更大尺寸范圍，實(shí)現(xiàn)工程上的應(yīng)用也是一個(gè)挑戰(zhàn)。

盡管LIPSS 作為一種自組織的微納米結(jié)構(gòu)形成方式具有許多優(yōu)勢，但在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨許多挑戰(zhàn)。未來的研究需要深入探究LIPSS 形成機(jī)理、優(yōu)化加工過程、解決加工質(zhì)量穩(wěn)定性和尺寸擴(kuò)展等問題，以更好地推動LIPSS 技術(shù)在微納米加工領(lǐng)域的應(yīng)用。本期專題匯集了多個(gè)優(yōu)秀研究團(tuán)隊(duì)的最新成果，涵蓋了LIPSS 原理及在不同材料表面的優(yōu)化技術(shù)，如脈沖時(shí)空整形、雙脈沖、激光誘導(dǎo)氧化技術(shù)等。專題收錄的論文有：基于法布里-珀羅腔產(chǎn)生飛秒激光脈沖串在硅表面誘導(dǎo)高質(zhì)量亞波長周期條紋（特邀），激光誘導(dǎo)薄膜材料二維圖案化納米加工技術(shù)（特邀），掃描方向?qū)饘俸凸鑿?fù)合薄膜表面激光誘導(dǎo)自組織加工質(zhì)量的影響（特邀），超快復(fù)合脈沖燒蝕硅表面的偏振依賴性研究（特邀），軌道角動量指向可控的緊聚焦時(shí)空波包（特邀），窄脈寬激光誘導(dǎo)背向選擇性去除金屬薄膜制備微電路（特邀），融石英表面高質(zhì)量亞波長光柵結(jié)構(gòu)的飛秒激光加工，硫化鋅表面微結(jié)構(gòu)抗反射特性的理論模擬及制備，Kevlar-29 材料的飛秒激光制孔形貌及性能研究，基于四瓣高斯飛秒激光的多絲陣列產(chǎn)生與調(diào)控。

衷心感謝為本專題撰寫高水平研究論文的各位專家學(xué)者，以及為本專題順利出版做出大量貢獻(xiàn)的多位評審專家，希望這些論文能夠?qū)鴥?nèi)從事LIPSS 研究的讀者提供有益的幫助和借鑒。

西安電子科技大學(xué) 石理平

華東師范大學(xué) 賈天卿

中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 楊建軍

2023 年7 月15 日

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