2 Experiments

A sample of 1×1×5 mm3 size with polished sides was prepared from optical quality CVD diamond grown in microwave plasma [14]. The laser pulses with duration of 120 fs were generated by a regenerative amplified mode-locked Ti:sapphire laser (Spectra Physics) operating at a wavelength of 800 nm. The experiments on laser structuring of diamond bulk were performed with a 8-mm objective, which provided the beam waist diameter of 3.0 µm measured at an intensity level of 1/e. In the experiments with the 300-ps pulses (1064-nm wavelength) generated by a mode-locked Nd:YAG laser the beam waist diameter was 3.6 µm. A ×50 microscopic objective and a CCD camera were used to visualize and record the appearance of light-absorbing (dark) structures near the focal point, which was shifted typically at 50–250 µm distance from the surface into the bulk of the diamond sample. The laser-affected region was observed perpendicularly to the laser beam.

Образец размером 1 × 1 × 5 мм3 с полированными сторонами был получен из алмаза с CVD оптического качества, выращенного в микроволновой плазме [14]. Лазерные импульсы длительностью 120 фс были сгенерированы регенеративным усиленным режимом Ti: сапфировый лазер (Spectra Physics), работающий на длине волны 800 нм. Эксперименты по лазерному структурированию алмаза были выполнены с 8-миллиметровым объективом, у которого диаметр талии пучка 3,0 мкм, измеренный при уровне интенсивности 1 / e. В экспериментах с импульсами 300 пс (Длина волны 1064 нм), генерируемая Nd: YAG с блокировкой режима Лазерного пучка диаметр талии был 3,6 мкм. Объектив A × 50 микроскопа и ПЗС-камера были использованы для визуализации И регистрируют появление светопоглощающих (темных) структур Вблизи фокальной точки, которая обычно сдвигается на 50-250 мкм Расстояние от поверхности до основной части алмазного образца. Область, облученная лазером, наблюдалась перпендикулярно лазерному лучу.

Two 0.5-mm-thick polished plates of the optical quality CVD diamond and natural IIa type single crystal diamond were prepared for optical transmittance measurements. The laser light transmittance was measured as a function of the laser fluence ranging from the laser damage threshold down to the value two orders of magnitude lower than the laser damage threshold. A central, nearly uniform part of the laser beam was cut off by a round diaphragm and imaged by a 200-mm lens at the sample surface in a spot of 65 µm. As a result, the laser fluence was kept at an almost constant level both over the whole irradiation spot area and through the sample thickness.

Две полированные пластины толщиной 0,5 мм оптического качества монокристаллического алмаза типа CVD и природного алмаза типа IIa Были подготовлены для измерений оптического пропускания. Коэффициент пропускания лазерного излучения измерялся как функция Лазерного излучения в диапазоне от порога лазерного повреждения до значение на два порядка ниже, чем лазерное повреждение порога. Центральная, почти однородная часть лазерного луча была обрезана круглой диафрагмой и визуализируется 200-мм линзой при Поверхности образца в пятне 65 мкм. В результате, лазерный флюенс поддерживался почти на постоянном уровне как по всему Площадь пятна облучения и толщина образца.