För att tillverka mikro/nano-strukturer på metallytor, olika tekniker har föreslagits, inklusive kemisk etsning, mekanisk spårning, reaktiv jonetsning, och långpuls laserbehandling.

Ultrasnabb lasertillverkningsteknik är en av de relativt idealiska teknikerna för tillverkning av ljusfångande strukturytor. Dock, Att enkelt och effektivt uppnå bredbandseffektivitet och ultralåg genomsnittlig reflektionsprestanda på metallytor är fortfarande en utmaning.

En forskargrupp ledd av Prof. Liu Hongjun från Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics (XIOPM) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) föreslog en effektiv och enkel metod för att tillverka mikro/nano-hybridstrukturer på metallytor genom att justera femtosekund laserfluens, skanningsintervall, och polarisering.

Resultaten publicerades i Kinesiska optikbokstäver .

Forskarna använde ett TC7-prov av titanlegering med en storlek på 25 mm × 25 mm × 10 mm. De rengjorde den mekaniskt polerade ytan på provet i en ultraljudsrengörare med vattenfri etanol och avjoniserat vatten före laserbehandling. En industriell fs-laser med hög repetitionshastighet (1 MHz) och högsta effekt (20 W) användes för metallytmodifiering.

"Vi finner att morfologin hos proverna tillverkade av fs-lasern förändrades kraftigt under olika laserbearbetningsparametrar, " sa Dr Liu. Dessutom, en ultralåg medelreflektivitet på 2 % i spektralbandet 250-2300 nm och minst 1,5 % reflektivitet i UV-bandet kunde uppnås.

Enligt absorptionsprincipen för periodiska nanostrukturer, ju mindre kantperiod, desto bättre resonansabsorption av kortvågen. Eftersom hybridnanostrukturen som induceras av cirkulärt polariserat ljus har en mindre randperiod, den visar en utmärkt absorption av kortvågen.

Genom att använda den föreslagna metoden, stora ytor av mikro/nano-hybridstrukturerna med hög konsistens skulle kunna uppnås för praktiska tillämpningar.