一种超快激光烧蚀机制的理论研究方法

本发明是一种超快激光烧蚀机制的理论研究方法，采用有限差分法，创建了求解电子和晶格温度随时间变化的双温模型；为进一步解释宏观材料的去除机理，建立流体力学模型，以热焓‑孔隙法追踪固液界面、以水平集法追踪液气界面，考虑反冲压力、表面张力、重力和马戈兰尼效应对熔池的影响，通过求解纳维‑斯托克斯方程组和水平集方程获得固液气三相的流体力学模型。本发明将双温模型获得的晶格温度作为热源输入到流体动力学模型中，获得熔池流动和金属蒸汽喷发的过程。本发明使用模拟方法对飞秒激光烧蚀过程全流程进行仿真。相比实验方法，一方面极大节省了时间和成本，另一方面也避免了目前表征手段无法对飞秒尺度的温度变化准确测量的问题。