Pour fabriquer des micro/nano structures sur des surfaces métalliques, différentes technologies ont été proposées, y compris la gravure chimique, rainurage mécanique, gravure ionique réactive, et le traitement laser à impulsions longues.

La technologie de fabrication laser ultrarapide est l'une des technologies relativement idéales pour la fabrication de surfaces de structure piégeant la lumière. Cependant, atteindre simplement et efficacement une efficacité à large bande et des performances de réflectivité moyenne ultra-faibles sur les surfaces métalliques reste toujours un défi.

Une équipe de recherche dirigée par le professeur Liu Hongjun de l'Institut d'optique et de mécanique de précision de Xi'an (XIOPM) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a proposé une méthode simple et efficace pour fabriquer les structures hybrides micro/nano sur des surfaces métalliques en ajustant fluence laser femtoseconde, intervalle de balayage, et polarisation.

Les résultats ont été publiés dans Lettres d'optique chinoise .

Les chercheurs ont utilisé un échantillon d'alliage de titane TC7 d'une taille de 25 mm × 25 mm × 10 mm. Ils ont nettoyé la surface polie mécaniquement de l'échantillon dans un nettoyeur à ultrasons avec de l'éthanol anhydre et de l'eau déminéralisée avant le traitement au laser. Un laser fs industriel avec un taux de répétition élevé (1 MHz) et la puissance la plus élevée (20 W) a été utilisé pour la modification de la surface métallique.

"Nous constatons que la morphologie des échantillons fabriqués par le laser fs a considérablement changé sous différents paramètres de traitement laser, " a déclaré le Dr Liu. De plus, une réflectivité moyenne ultra faible de 2% dans la bande spectrale 250-2300 nm et une réflectivité minimale de 1,5% dans la bande UV pourraient être atteintes.

Selon le principe d'absorption des nanostructures périodiques, plus la période de frange est petite, meilleure est l'absorption de résonance de l'onde courte. Étant donné que la nanostructure hybride induite par la lumière polarisée circulairement a une période de frange plus petite, il montre une excellente absorption de l'onde courte.

En utilisant la méthode proposée, de vastes zones des structures hybrides micro/nano avec une consistance élevée pourraient être obtenues pour des applications pratiques.