A tutorial on optics for ultrafast laser materials processing: Basic microprocessing system to beam shaping and advanced focusing methods

Advanced Optical Technologies

Volumn 1, Issue 5, 2012, Pages 353-364

  Sugioka, Koji ^a   Cheng, Ya ^b  

^a RIKEN   (Japan)

^b SHANGHAI INSTITUTE OF OPTICS AND FINE MECHANICS   (China)

Author keywords

Focusing optics; Materials processing; Spatial pulse shaping; Temporal pulse shaping; Ultrafast laser

Indexed keywords

EID: 84872579997     PISSN: 21928576     EISSN: 21928584     Source Type: Journal    
DOI: 10.1515/aot-2012-0033     Document Type: Article

References (69)

1. R. Srinivasan, E. Sutcliffe and B. Braren, Appl. Phys. Lett. 51, 1285-1287 (1987).
2. S. Küper and M. Stuke, Appl. Phys. B 44, 199-204 (1987).
3. K. M. Davis, K. Miura, N. Sugimoto and K. Hirao, Opt. Lett. 21, 1729-1731 (1996).
4. E. N. Glezer, M. Milosavljevic, L. Huang, R. J. Finlay, T. H. Her, et al., Opt. Lett. 21, 2023-2025 (1996).
5. C. Momma, B. N. Chichkov, S. Nolte, F. Alvensleben, A. Tünnermann, et al., Opt. Commun. 129, 134-142 (1996).
6. A. P. Joglekar, H. Liu, E. Meyhöfer, G. Mourou and A. J. Hunt, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 5856-5861 (2004).
7. R. Stoian, M. Boyle, A. Thoss, A. Rosenfeld, G. Korn, et al., Appl. Phys. Lett. 80, 353-355 (2002).
8. S. I. Anisimov and B. Rethfeld, Proc. SPIE 3093, 192-203 (1997).
9. S. Kawata, H. B. Sun, T. Tanaka and K. Takada, Nature 412, 697-698 (2001).
10. K. Sugioka and Y. Cheng, MRS Bull. 36, 1020-1027 (2011).
11. R. Osellame, H. J. W. M. Hoekstra, G. Cerullo and M. Pollnau, Laser Photonics Rev. 5, 442-463 (2011).
12. K. Itoh, W. Watanabe, S. Nolte and C. Schaffer, MRS Bull. 31, 620-625 (2006).
13. K. Sugioka, Y. Cheng and K. Midorikawa, Appl. Phys. A 81, 1-10 (2005).
14. M. Straub, M. Afshar, D. Feili, H. Seidel and K. König, Opt. Lett. 37, 190-192 (2012).
15. L. Li and J. T. Fourkas, Mater. Today 10, 30-37 (2007).
16. I. A. Walmsley and C. Dorrer, Adv. Opt. Photon. 1, 308-437 (2009).
17. A. Monmayrant, S. Weber and B. Chatel, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 43, 103001 (2010).
18. P. G. Kazansky, W. Yang, E. Bricchi, J. Bovatsek, A. Arai, et al., Appl. Phys. Lett. 90, 151120 (2007).
19. P. Bowlan, U. Fuchs, R. Trebino and U. D. Zeitner, Opt. Express 16, 13663 (2008).
20. H. F. Li, Z. Zhang, Q. Xu, K. B. Shi, Y. S. Jia, et al., Appl. Phys. Lett. 97, 261108 (2010).
21. S. V. Marchese, C. R. E. Baer, A. G. Engqvist, S. Hashimoto, D. J. H. C. Maas, et al., Opt. Express 16, 6397-6407 (2008).
22. J. Kleinbauer, D. Eckert, S. Weiler and D. H. Sutter, Proc. SPIE 6871, 68711B (2008).
23. M. Mielke, D. Gaudiosi, K. Kim, M. Greenberg, X. Gu, et al., J. Laser Micro/Nanoeng. 5, 53-58 (2010).
24. S. Matsuo, T. Miyamoto, T. Tomita and S. Hashimoto, Appl. Opt. 46, 8264-8267 (2007).
25. J. Kato, N. Takeyasu, Y. Adachi, H. Sun and S. Kawata, Appl. Phys. Lett. 86, 044102 (2005).
26. K. Obata, J. Koch, U. Hinze and B. N. Chichkov, Opt. Express 18, 17193-17200 (2010).
27. T. Kondo, S. Juodkazis, V. Mizeikis, S. Matsuo and H. Misawa, New J. Phys. 8, 250 (2006).
28. K. K. Seet, V. Jarutis, S. Juodkazis and H. Misawa, Proc. SPIE 6050, 60500S (2005).
29. Y. Nakata, N. Miyanaga and T. Okada, Appl. Surf. Sci. 253, 6555-6557 (2007).
30. S. Hasegawa, Y. Hayasaki and N. Nishida, Opt. Lett. 31, 1705-1707 (2006).
31. M. Yamaji, H. Kawashima, J. Suzuki, S. Tanaka, M. Shimizu, et al., J. Appl. Phys. 111, 083107 (2012).
32. A. M. Weiner, Rev. Sci. Instrum. 71, 1929-1960 (2000).
33. R. Stoian, Top. Appl. Phys. 123, 67-91 (2012).
34. L. Englert, B. Rethfeld, L. Haag, M. Wollenhaupt, C. Sarpe-Tudoran, et al., Opt. Express 15, 17855-17862 (2007).
35. M. K. Bhuyan, F. Courvoisier, P. A. Lacourt, M. Jacquot, L. Furfaro, et al., Opt. Express 18, 566-574 (2010).
36. M. K. Bhuyan, F. Courvoisier, P. A. Lacourt, M. Jacquot, R. Salut, et al., Appl. Phys. Lett. 97, 081102 (2010).
37. G. Cerullo, R. Osellame, S. Taccheo, M. Marangoni, D. Polli, et al., Opt. Lett. 27, 1938-1940 (2002).
38. Y. Cheng, K. Sugioka, K. Midorikawa, M. Masuda, K. Toyoda, et al., Opt. Lett. 28, 55-57 (2003).
39. M. Ams, G. Marshall, D. Spence and M. Withford, Opt. Express 13, 5676-5681 (2005).
40. S. Sowa, W. Watanabe, T. Tamaki, J. Nishii and K. Itoh, Opt. Express 14, 291-297 (2006).
41. K. Sugioka, Y. Cheng, K. Midorikawa, F. Takase and H. Takai, Opt. Lett. 31, 208-210 (2006).
42. G. Zhu, J. van Howe, M. Durst, W. Zipfel and C. Xu, Opt. Express 13, 2153-2159 (2005).
43. D. Oron, E. Tal and Y. Silberberg, Opt. Express 13, 1468-1476 (2005).
44. F. He, H. Xu, Y. Cheng, J. Ni, H. Xiong, et al., Opt. Lett. 35, 1106-1108 (2010).
45. F. He, Y. Cheng, J. T. Lin, J. L. Ni, Z. Z. Xu, et al., New J. Phys. 13, 083014 (2011).
46. C. G. Durfee, M. Greco, E. Block, D. Vitek and J. A. Squier, Opt. Express 20, 14244-14259 (2012).
47. D. N. Vitek, D. E. Adams, A. Johnson, P. S. Tsai, S. Backus, et al., Opt. Express 18, 18086-18094 (2010).
48. D. N. Vitek, E. Block, Y. Bellouard, D. E. Adams, S. Backus, et al., Opt. Express 18, 24673-24678 (2010).
49. W. J. Yang, P. G. Kazansky and Y. P. Svirko, Nat. Photonics 2, 99-104 (2008).
50. B. Poumellec, M. Lancry, J. C. Poulin and S. Ani-Joseph, Opt. Express 16, 18354-18361 (2008).
51. D. Kim and P. T. C. So, Opt. Lett. 35, 1602-1604 (2010).
52. Y. C. Li, L. C. Cheng, C. Y. Chang, C. H. Lien, P. J. Campagnola, et al., Opt. Express 20, 19030-19038 (2012).
53. P. G. Kazansky, H. Inouye, T. Mitsuyu, K. Miura, J. Qiu, et al., Phys. Rev. Lett. 82, 2199-2202 (1999).
54. L. Sudrie, M. Franco, B. Prade and A. Mysyrowicz, Opt. Commun. 171, 279-284 (1999).
55. Y. Shimotsuma, P. G. Kazansky, J. Qiu and K. Hirao, Phys. Rev. Lett. 91, 247405 (2003).
56. V. R. Bhardwaj, E. Simova, P. P. Rajeev, C. Hnatovsky, R. S. Taylor, et al., Phys. Rev. Lett. 96, 057404 (2006).
57. C. Hnatovsky, R. Taylor, E. Simova, V. Bhardwaj, D. Rayner, et al., Opt. Lett. 30, 1867-1869 (2005).
58. M. Beresna, M. Gecevičius and P. G. Kazansky, Opt. Mater. Express 1, 783-795 (2011).
59. M. Huang, F. L. Zhao, Y. Cheng, N. S. Xu and Z. Z. Xu, Opt. Express 16, 19354-19365 (2008).
60. Y. Shimotsuma, M. Sakakura, P. G. Kazansky, M. Beresna, J. Qiu, et al., Adv. Mater. 22, 4039-4043 (2010).
61. C. Brif, R. Chakrabarti and H. Rabitz, New J. Phys. 12, 075008 (2010).
62. N. Sanner, O. Utéza, B. Chimier, M. Sentis, P. Lassonde, et al., Appl. Phys. Lett. 96, 071111 (2010).
63. L. Hoffart, P. Lassonde, F. Légaré, F. Vidal, N. Sanner, et al., Opt. Express 19, 230-240 (2011).
64. T. Fuji, J. Rauschenberger, A. Apolonski, V. S. Yakovlev, G. Tempea, et al., Opt. Lett. 30, 332-334 (2005).
65. E. Rittweger, K. Y. Han, S. E. Irvine, C. Eggeling and S. W. Hell, Nat. Photonics 3, 144-147 (2009).
66. L. Li, R. R. Gattass, E. Gershgoren, H. Hwang and J. T. Fourkas, Science 324, 910-913 (2009).
67. J. Fischer and M. Wegener, Opt. Mater. Express 1, 614-624 (2011).
68. J. F. Chen and Y. Cheng, Opt. Lett. 34, 1831-1833 (2009).
69. D. Grojo, M. Gertsvolf, S. Lei, T. Barillot, D. M. Rayner, et al., Phys. Rev. B 81, 212-301 (2010).