TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG CÁC THÔNG SỐ TRƯỜNG QUANG TẠI
VÙNG HỘI TỤ CỦA VẬT KÍNH CÓ KHẨU ĐỘ SỐ CAO SỬ DỤNG
TRONG HỆ KHẮC LASER TRỰC TIẾP ỨNG DỤNG CHO CHẾ TẠO
CẤU TRÚC VẬT LIỆU NANO
Nguyễn Mạnh Hiếu
Khóa K23, chuyên ngành Vật liệu và linh kiện nano
Tóm tắt luận văn tốt nghiệp
Kỹ thuật khắc laser trực tiếp dựa trên sự polyme hóa của các vật liệu nhạy
quang khi xảy ra quá trình hấp thụ photon tại điểm hội tụ của chùm laser. Phương
pháp này dùng hệ quang học được biến đổi từ kính hiển vi quang học, ở đó một chùm
ánh sáng laser được hội tụ tại một vùng rất nhỏ (< 1λm3) thông qua vật kính. Để hội tụ
được chùm laser xuống kích thước rất nhỏ phụ thuộc rất nhiều yếu tố khác nhau như
các thông số trường qua. Chính vì vậy, luận văn này tập trung chủ yếu vào mô phỏng
các thông số trường quang tại vùng hội tụ của vật kính có khẩu độ số cao sử dụng
trong hệ khắc laser trực tiếp ứng dụng cho chế tạo cấu trúc vật liệu nano.
Trong phần đầu tiên của luận án, chúng tôi đã đưa ra lý thuyết nhiễu xạ ánh
sáng và nghiên cứu sự nhiễu xạ ánh sáng trong một hệ vật kính. Từ đó, đưa các thông
số ảnh hưởng đến sự phân bố cường độ của vùng hội tụ tạo bởi vật kính như khẩu độ
số của vật kính, chiết suất môi trường và sự phân cực của chùm tia tới. Phần tiếp theo,
chúng tôi nghiên cứu lý thuyết Debye về sự hội tụ của sóng điện từ. Dựa trên lý thuyết
vector Debye, chúng tôi đã nghiên cứu về mặt lý thuyết sự phân bố của các vùng hội tụ
của các vật kính có khẩu độ số cao. Từ đó, chúng tôi đưa ra phương pháp tính toán số
và mô phỏng trường điện từ của vùng hội tụ dựa trên công cụ matlab. Cuối cùng,
chúng tôi đưa ra các kết quả mô phỏng theo các thông số đã nghiên cứu như khẩu độ
số, chiết suất môi trường và phân cực của chùm tia laser tới. Kết quả tính toán mô
phỏng cho thấy, khi ánh sáng được hội tụ xuống kích thước micromet thì kích thước
vùng hội tụ này phụ thuộc nhiều từ các thông số này. Sau đó, chúng tôi đã đối chiếu
kết quả mô phỏng với kết quả thực nghiệm. Từ những kết quả cho thấy, việc tính toán
mô phỏng các thông số trường quang tại vùng hội tụ có ý nghĩa quan trọng, để đưa ra
