激光会聚铬原子光栅三维特性分析

采用近共振激光驻波场会聚铬原子沉积技术制作的原子光栅可以作为纳米级长度计量标准。基于粒子光学模型,综合考虑横向发散角、纵向速度分布以及同位素等影响因素,采用蒙特卡罗方法确定原子运动的初始条件,对激光驻波会聚原子的三维特性进行了研究。获得了不同激光功率下沉积条纹的三维结构,分析了纵向高斯激光分布和椭圆高斯激光截面对沉积条纹的影响。模拟结果表明,当激光功率为40 mW时,可观测的纳米光栅图案能在基板87%区域内出现,对应于高斯光束中心处条纹半峰全宽为31 nm。当高斯激光束截面为圆形时,沉积质量较好。