| 致谢 | 第4-5页 |
| 中文摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 引言 | 第11-15页 |
| 2 激光诱导周期性表面结构（LIPSS） | 第15-28页 |
| 2.1 LIPSS简介 | 第15-16页 |
| 2.2 LIPSS成形机理 | 第16-23页 |
| 2.2.1 Sipe模型 | 第18-19页 |
| 2.2.2 表面等离子体激元（SPP）辅助LIPSS成形 | 第19-20页 |
| 2.2.3 有限差分时域（FDTD）方法 | 第20-21页 |
| 2.2.4 非稳定材料的自组织模型 | 第21页 |
| 2.2.5 二次谐波（SHG）辅助LIPSS形成模型 | 第21-23页 |
| 2.3 LIPSS形成过程中材料变化 | 第23页 |
| 2.4 LIPSS在材料表面处理中的应用 | 第23-26页 |
| 2.4.1 亲/疏水性 | 第24页 |
| 2.4.2 摩擦和微流体 | 第24页 |
| 2.4.3 材料的外观颜色 | 第24-25页 |
| 2.4.4 标记和编码 | 第25页 |
| 2.4.5 光捕获与发射 | 第25-26页 |
| 2.4.6 生物和医学应用 | 第26页 |
| 2.5 挑战与机遇 | 第26-27页 |
| 2.6 结论 | 第27-28页 |
| 3 激发态材料的动态：光耦合及超快激光刻蚀基本过程 | 第28-40页 |
| 3.1 固体光学性质 | 第28-30页 |
| 3.2 超短脉冲激光与物质相互作用 | 第30-34页 |
| 3.3 金属对超快激光辐射的瞬态响应 | 第34-38页 |
| 3.3.1 电子效应 | 第34-37页 |
| 3.3.2 晶格效应 | 第37页 |
| 3.3.3 表面等离子体激元效应 | 第37-38页 |
| 3.4 超快激光辐射半导体的瞬态光学响应 | 第38-39页 |
| 3.5 结论 | 第39-40页 |
| 4 激发态材料的动态：实验 | 第40-55页 |
| 4.1 时间分辨的椭圆偏振光测量系统 | 第40-41页 |
| 4.2 激发态硅的瞬时光学响应 | 第41-47页 |
| 4.2.1 单晶硅的电子和光学性质 | 第41-42页 |
| 4.2.2 测量单晶硅的多脉冲损伤阈值 | 第42-43页 |
| 4.2.3 测量激发态硅的瞬时光学响应 | 第43-47页 |
| 4.3 激发态钨的瞬时光学响应 | 第47-50页 |
| 4.4 激发态BMG的瞬时光学响应 | 第50-53页 |
| 4.5 结论 | 第53-55页 |
| 5 LIPSS形成实验 | 第55-69页 |
| 5.1 LIPSS形成实验系统 | 第55-66页 |
| 5.1.1 金属钨的LIPSS形成实验 | 第56-58页 |
| 5.1.2 半导体硅的LIPSS形成实验 | 第58-60页 |
| 5.1.3 单晶合金CMSX-4 的LIPSS形成实验 | 第60-62页 |
| 5.1.4 非晶合金Zr-BMG和晶体合金Zr-CA的LIPSS形成对比实验 | 第62-66页 |
| 5.2 飞秒激光刻蚀Zr-BMG过程中晶体结构的改变 | 第66-67页 |
| 5.3 结论 | 第67-69页 |
| 6 LIPSS形成的电磁场起源 | 第69-103页 |
| 6.1 FDTD方法 | 第69-71页 |
| 6.2 FDTD仿真分析Sipe理论 | 第71-78页 |
| 6.2.1 Sipe理论分析锗和铝上LIPSS形成 | 第71-74页 |
| 6.2.2 3D-FDTD仿真分析锗和铝上LIPSS形成 | 第74-76页 |
| 6.2.3 FDTD仿真分析单个纳米半球颗粒引起的电磁场能量分布 | 第76-78页 |
| 6.3 局域表面等离子体激元与表面散射电磁波 | 第78-81页 |
| 6.4 微纳米结构在LIPSS形成中的作用 | 第81-88页 |
| 6.4.1 Zr-BMG上LIPSS形成过程中的微纳米结构 | 第81-82页 |
| 6.4.2 表面纳米结构引起的电磁场能量分布 | 第82-86页 |
| 6.4.3 LSFL形成机理 | 第86-88页 |
| 6.5 一维微纳米结构对LIPSS形成的影响 | 第88-92页 |
| 6.5.1 固定激光偏振方向的脉冲与沟槽的相互作用 | 第88-90页 |
| 6.5.2 变化激光偏振方向的脉冲与沟槽的相互作用 | 第90页 |
| 6.5.3 FDTD仿真分析沟槽对电磁场能量分布的影响 | 第90-92页 |
| 6.6 FDTD仿真分析HSFL形成 | 第92-101页 |
| 6.6.1 CMSX-4 的HSFL(┴E) | 第92-95页 |
| 6.6.2 Zr-CA的HSFL (║E) | 第95-101页 |
| 6.7 结论 | 第101-103页 |
| 7 结论和展望 | 第103-107页 |
| 7.1 结论 | 第103-104页 |
| 7.2 展望 | 第104-107页 |
| 参考文献 | 第107-124页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第124-125页 |
