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Cooling rate calibration and mapping of ultra-short pulsed laser modifications in fused silica by Raman and Brillouin spectroscopy

引用

极端制造（英文） 2020年第3期2卷 161-172页

作者： Michael Bergler Kristian Cvecek Ferdinand Werr Martin Brehl dominique de ligny Michael Schmidt Friedrich-Alexander-Universitat Erlangen-Nurnberg Institute of Photonic TechnologiesErlangenGermany Friedrich-Alexander-Universitat Erlangen-Nurnberg Institute of Glass and CeramicsErlangenGermany Friedrich-Alexander-Universitat Erlangen-Nurnberg SAOT-Erlangen Graduate School in Advanced Optical TechnologiesErlangenGermany

This paper focuses on the preparation of a new extended set of calibrations of cooling rate(fictive temperature)in fused silica determined by inelastic light scattering and its subsequent use to characterize the local cooling rate distribution in ultra-short pulsed(USP)laser *** order to determine the thermal history(*** rate and fictive temperature)of fused silica,high-resolution inelastic light-scattering experiments(Raman and Brillouin spectroscopy)were *** were performed and compared to the existing literature to quantify structural changes due to a change of fictive *** to existing calibrations,this paper provides an extension to lower and higher cooling *** this new set of calibrations,we characterized a USP laser modification in fused silica and calculated the local fictive temperature *** equation relating the fictive temperature(Tf)to cooling rates is given.A maximum cooling rate of 3000 K min-1 in the glass transition region around 1200℃ was deduced from the Raman *** Brillouin observations are sensitive to both the thermal history and the residual *** comparing the Raman and Brillouin observations,we extracted the local residual stress distribution with high spatial *** the first time,combined Raman and Brillouin inelastic light scattering experiments show the local distribution of cooling rates and residual stresses(detailed behavior of the glass structure)in the interior and the surrounding of an USP laser modified zone.

关键词： glass structure ultra-short pulsed laser fused silica cooling rate fictive temperature Raman spectroscopy Brillouin spectroscopy

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