| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-24页 |
| 1. Introduction | 第24-28页 |
| ·Motivation and aims | 第24-28页 |
| 2. Background | 第28-37页 |
| ·Foundations of the linear and nonlinear light propagation | 第28-30页 |
| ·Nonlinear propagation of femtosecond laser pulses | 第30-37页 |
| ·Paraxial focusing of Gaussian beams in a linear regime | 第30-32页 |
| ·Self-focusing | 第32-33页 |
| ·Self-phase modulation | 第33页 |
| ·Plasma defocusing | 第33-34页 |
| ·Nonlinear excitation mechanisms | 第34-37页 |
| 3. Experimental section | 第37-49页 |
| ·Glass preparation | 第37-39页 |
| ·Preparation of Li_2O-Nb_2O_5-SiO_2 glass | 第37-39页 |
| ·Preparation of gold-doped silicate glass | 第39页 |
| ·Femtosecond laser writing set-up | 第39-41页 |
| ·Structural characterization | 第41-45页 |
| ·EBSD orientation analysis | 第41-43页 |
| ·Micro-Raman spectroscopy | 第43-44页 |
| ·PSIM set-up | 第44-45页 |
| ·Optical characterization | 第45-49页 |
| ·Polarized optical microscope | 第45页 |
| ·Extinction spectra measurement | 第45页 |
| ·Senarmont compensator | 第45-46页 |
| ·Quantitative birefringence microscopy | 第46-47页 |
| ·Quantitative phase microscopy | 第47页 |
| ·SHG measurement | 第47-49页 |
| 4. Ultrafast laser asymmetric orientational writing | 第49-63页 |
| ·Introduction | 第49-51页 |
| ·Experimental results | 第51-58页 |
| ·Slos axis of birefringence from the written lines | 第52-53页 |
| ·X laser writing | 第53-54页 |
| ·Y laser wrting | 第54-56页 |
| ·Laser track structure | 第56-58页 |
| ·Discussion | 第58-61页 |
| ·Origin of the index change and birefringence | 第58-59页 |
| ·Origin of the asymmetric orientational writing | 第59-61页 |
| ·Conclusions | 第61-63页 |
| 5. Femtosecond laser spatial and oriented crystallization | 第63-83页 |
| ·Introduction | 第63-66页 |
| ·Experimental results | 第66-78页 |
| ·Fs laser-induced oriented crystallization | 第66-68页 |
| ·Pulse energy dependence of crystalline orientation | 第68-70页 |
| ·Writing speed dependence of crystalline orientation | 第70-71页 |
| ·Repetition rate dependence of crystalline orientation | 第71-72页 |
| ·Laser polarization dependence of crystalline orientation | 第72-73页 |
| ·Birefringence and SHG properties | 第73-78页 |
| ·Discussion | 第78-82页 |
| ·Fs laser induced crystallization in glass | 第78-80页 |
| ·Formation mechanism of femtosecond laser induced oriented crystallization | 第80-82页 |
| ·Conclusion | 第82-83页 |
| 6. Ultrafast laser reshaping gold nanoparticles inside silicate glass | 第83-99页 |
| ·Introduction | 第83-85页 |
| ·Experimental results | 第85-95页 |
| ·Absorbance spectra measurement | 第86-92页 |
| ·Extinction simulation | 第92-95页 |
| ·Discussion | 第95-98页 |
| ·Nanoparticle shape and population | 第95-97页 |
| ·Nanoparticle orientation | 第97-98页 |
| ·Conclusion | 第98-99页 |
| 7. Applications section | 第99-107页 |
| ·Originality and advantages | 第99页 |
| ·Comparison with existing methods | 第99-104页 |
| ·Controlled Heat Treatment | 第100-101页 |
| ·Ultrasonic Surface Treatment | 第101-102页 |
| ·Mechanical Hot Extrusion (Effect of a Stress Field) | 第102页 |
| ·Electrochemical nucleation | 第102-103页 |
| ·Magnetic Field Effect | 第103-104页 |
| ·Feasible applications | 第104-107页 |
| ·Sensors | 第104-105页 |
| ·Non-linear optical devices | 第105页 |
| ·2D periodically nano-structured optical non-linear microdevice | 第105-107页 |
| 8. Summary and future work | 第107-110页 |
| ·Summary | 第107-108页 |
| ·Future work | 第108-110页 |
| Appendix A. Senarmont compensator | 第110-117页 |
| A.1 Principle of Senarmont compensator | 第110-112页 |
| A.2 Mathematics | 第112-117页 |
| References | 第117-130页 |
| List of Publications | 第130-132页 |
| Acknowledgements | 第132-133页 |
