ФОРМИРОВАНИЕ ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЯЮЩИХ МИКРОСТРУКТУР В КВАРЦЕВОМ СТЕКЛЕ С ПОМОЩЬЮ СУБНАНОСЕКУНДНОЙ ГРЕБЁНКИ СВЕРХКОРОТКИХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Исследован метод формирования двулучепреломляющих микроструктур в кварцевом стекле с помощью гребёнки ультракоротких линейно-поляризованных лазерных импульсов, следующих через субнаносекундные эквидистантные интервалы. Метод использует волну деформации растяжения, вызванную скачком давления в области формирования электронно-дырочной плазмы. Деформация растяжения снижает энергию лазерного импульса, соответствующую порогу модификации стекла и необходимую для записи двулучепреломляющей структуры. Установлено, что субнаносекундная гребёнка ультракоротких лазерных импульсов, состоящая из первого импульса с энергией, которая превышает энергию порога модификации стекла не более чем в 2 раза, и нескольких последующих импульсов, энергии которых на порядок ниже энергии первого, позволяет получить двулучепреломляющую структуру субмикронного размера. Сделано предположение, что механизм формирования двулучепреломления основан на анизотропии волны деформации, возбуждаемой первым импульсом. Новый подход к формированию субнаносекундной гребёнки перспективен для увеличения скорости записи двулучепреломляющих структур в кварцевом стекле, которые могут быть использованы для изготовления различных элементов в фотонике. We investigate a method for forming birefringent microstructures in fused silica using a burst of ultrashort linearly polarized laser pulses separated by sub-nanosecond equidistant intervals. The method utilizes a tensile deformation wave induced by a pressure jump in the region of electron-hole plasma formation. This tensile deformation reduces the laser pulse energy required to reach the modification threshold of glass and to inscribe a birefringent structure. It is established that a sub-nanosecond burst of ultrashort laser pulses, comprising a first pulse with an energy no more than twice the glass modification threshold energy and followed by several subsequent pulses with energies an order of magnitude lower than the first, enables the creation of a submicron-sized birefringent structure. It is suggested that the mechanism of birefringence formation is based on the anisotropy of the deformation wave excited by the first pulse. This new approach to generating a sub-nanosecond burst is promising for increasing the writing speed of birefringent structures in fused silica, which can be used for fabricating various elements in photonics.