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1、背景介紹在現(xiàn)代信息技術(shù)和光電子學(xué)領(lǐng)域，探索新型物理效應(yīng)及其應(yīng)用成為推動科技進(jìn)步的關(guān)鍵動力。在摩爾定律逼近物理極限背景下，探索突破傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料限制的新型材料和技術(shù)尤為重要。激子作為電中性、類氫型玻色子準(zhǔn)粒子，有望結(jié)合電子和光子優(yōu)勢，促進(jìn)光電系統(tǒng)互連，在下一代光電子學(xué)器件中展現(xiàn)巨大潛力。由于量子限域效應(yīng)、介電屏蔽作用減弱，二維TMDs半導(dǎo)體中的激子具有納米級的玻爾半徑和高束縛能（高達(dá)500meV），使激子器件集成、室溫操控激子等成為可能，并且反演對稱破缺和自旋軌道耦合導(dǎo)致二...

一、背景介紹隨著激光技術(shù)的發(fā)展，人們對激光腔的理解不斷深入，激光器的控制技術(shù)也日益成熟，引發(fā)了對多模激光器的研究熱潮。多模激光器打破了傳統(tǒng)單一模式的限制，提供了更豐富的物理現(xiàn)象，并拓展了激光器的應(yīng)用場景。那么，什么是多模激光器呢？搞清楚這個問題首先需要理解什么是激光的模式。本文所探討的橫模主要基于激光的空間相干性進(jìn)行定義：達(dá)到穩(wěn)定振蕩后，激光光場中彼此相干的空間點屬于同一橫模，互不相干的空間點屬于不同的橫模。不同的激光器結(jié)構(gòu)具有不同的本征橫模，例如傳統(tǒng)圓形鏡、方形鏡球面腔分別...

一、研究背景單晶金剛石因其高硬度、高導(dǎo)熱性和低熱膨脹系數(shù)等特性，在紫外（~225nm）到太赫茲（THz）頻率，甚至微波區(qū)域（~8000μm），具有低群速度色散和高透過率，廣泛應(yīng)用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)、集成光子學(xué)器件、精密光學(xué)元件組、微機電系統(tǒng)等領(lǐng)域。金剛石表面微納結(jié)構(gòu)的高效率、高精度制備，成為制約金剛石功能器件商業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵問題。超快激光因其超高的峰值功率，可以精準(zhǔn)控制材料的光能吸收，具有加工精度高、熱效應(yīng)小、環(huán)境要求低等優(yōu)勢，是加工金剛石微結(jié)構(gòu)的理想工具。采用常規(guī)激光加工技...

封面展現(xiàn)了多光譜成像技術(shù)在醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用。將皮膚鱗癌中的細(xì)胞視作星系，利用精細(xì)的多光譜成像，觀察這些“星系”間的相互作用及演變過程。在該技術(shù)中，細(xì)胞被藝術(shù)化為星系和恒星，并被置于廣闊的宇宙背景中，以此強調(diào)腫瘤細(xì)胞在微環(huán)境中的復(fù)雜性，以及它們與星系動態(tài)的相似性。多彩的光束代表不同的光譜范圍，每種顏色對應(yīng)揭示了組織中特定的生物標(biāo)志物或病理狀態(tài)。這種視覺呈現(xiàn)使我們能夠清晰地區(qū)分正常與癌變細(xì)胞間的差異，類似于天文學(xué)家通過光譜來識別不同的天體。該方法為病理學(xué)研究提供了新思路，展示了科...

一、背景介紹飛秒激光3D打印技術(shù)實現(xiàn)的二十多年里，基于雙光子聚合原理實現(xiàn)的百納米級打印分辨率及強大的三維成型能力使之順利地應(yīng)用到了微機械、微光學(xué)、微電子、生物醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域。利用光刻膠共混無機功能材料等手段，還可以實現(xiàn)含有金屬、半導(dǎo)體、介電、玻璃等無機功能組分的精細(xì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步拓展了其功能化應(yīng)用。然而依賴于聚合物骨架的三維結(jié)構(gòu)影響了電學(xué)連通及光學(xué)性質(zhì)，通過熱處理等手段去除有機部分后不可避免會產(chǎn)生缺陷等結(jié)構(gòu)性破壞，這些問題阻礙了飛秒激光3D打印應(yīng)用于高性能功能器件制造。近年來，...

封面呈現(xiàn)了基于空間光調(diào)制器的全息光場調(diào)控技術(shù)與飛秒激光加工技術(shù)的結(jié)合方案。飛秒激光雙光子聚合技術(shù)能夠以亞微米精度直接打印出復(fù)雜構(gòu)型的三維微納結(jié)構(gòu)，然而傳統(tǒng)雙光子聚合技術(shù)采用逐點掃描的加工策略，加工速度低，難以實現(xiàn)三維微結(jié)構(gòu)的高效制備。將全息光場調(diào)控技術(shù)與飛秒激光加工技術(shù)相結(jié)合，可以實現(xiàn)多功能微納米器件的高效加工。該技術(shù)方案能夠在保留飛秒激光高分辨率和真三維加工能力的基礎(chǔ)上，極大地提高飛秒激光的加工效率。1、背景介紹飛秒激光雙光子聚合技術(shù)能夠以亞微米精度直接打印出具有復(fù)雜構(gòu)型的...

數(shù)字鎖相放大器是借助數(shù)字信號處理技術(shù)實現(xiàn)微弱信號檢測的核心儀器，能從強噪聲背景中精準(zhǔn)提取與參考信號同頻同相的微弱電信號，如今已逐步替代傳統(tǒng)模擬鎖相放大器，廣泛應(yīng)用于光學(xué)、光子學(xué)、材料科學(xué)等多個領(lǐng)域。數(shù)字鎖相放大器通過以下步驟實現(xiàn)信號提取：信號采樣：利用高分辨率ADC對輸入信號進(jìn)行數(shù)字化采樣，確保微弱信號被準(zhǔn)確捕捉。參考信號處理：通過數(shù)字鎖相環(huán)生成與輸入信號同頻的參考信號，支持內(nèi)部參考或外部參考模式。相敏檢測(PSD)：將輸入信號與參考信號進(jìn)行正交相關(guān)解調(diào)，輸出同相(I)和正交...

封面展示了大芯徑單錐形摻鐿光纖（T-YDF）在工業(yè)加工中放大高功率納秒脈沖激光的示意圖，背景強調(diào)了T-YDF在提高高功率納秒脈沖激光放大器輸出光束質(zhì)量方面的優(yōu)化作用。T-YDF通過其縱向變化的芯包層結(jié)構(gòu)，有效抑制了高功率脈沖激光放大過程中的受激拉曼散射（SRS）和光束質(zhì)量的退化，可實現(xiàn)更高的功率和能量水平，以及更優(yōu)的光束質(zhì)量，有助于實現(xiàn)更小的激光聚焦角和更短的聚焦半徑，從而獲得更高的功率密度和加工質(zhì)量，拓展了納秒脈沖激光放大器的應(yīng)用范圍。一、研究背景摻鐿脈沖光纖激光器以其高功...