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1、背景介紹在現代信息技術和光電子學領域，探索新型物理效應及其應用成為推動科技進步的關鍵動力。在摩爾定律逼近物理極限背景下，探索突破傳統半導體材料限制的新型材料和技術尤為重要。激子作為電中性、類氫型玻色子準粒子，有望結合電子和光子優勢，促進光電系統互連，在下一代光電子學器件中展現巨大潛力。由于量子限域效應、介電屏蔽作用減弱，二維TMDs半導體中的激子具有納米級的玻爾半徑和高束縛能（高達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致二...

一、背景介紹隨著激光技術的發展，人們對激光腔的理解不斷深入，激光器的控制技術也日益成熟，引發了對多模激光器的研究熱潮。多模激光器打破了傳統單一模式的限制，提供了更豐富的物理現象，并拓展了激光器的應用場景。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行定義：達到穩定振蕩后，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。不同的激光器結構具有不同的本征橫模，例如傳統圓形鏡、方形鏡球面腔分別...

一、研究背景單晶金剛石因其高硬度、高導熱性和低熱膨脹系數等特性，在紫外（~225nm）到太赫茲（THz）頻率，甚至微波區域（~8000μm），具有低群速度色散和高透過率，廣泛應用于航空航天、生物醫學、集成光子學器件、精密光學元件組、微機電系統等領域。金剛石表面微納結構的高效率、高精度制備，成為制約金剛石功能器件商業應用的關鍵問題。超快激光因其超高的峰值功率，可以精準控制材料的光能吸收，具有加工精度高、熱效應小、環境要求低等優勢，是加工金剛石微結構的理想工具。采用常規激光加工技...

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

一、背景介紹飛秒激光3D打印技術實現的二十多年里，基于雙光子聚合原理實現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用到了微機械、微光學、微電子、生物醫學等多個領域。利用光刻膠共混無機功能材料等手段，還可以實現含有金屬、半導體、介電、玻璃等無機功能組分的精細結構，進一步拓展了其功能化應用。然而依賴于聚合物骨架的三維結構影響了電學連通及光學性質，通過熱處理等手段去除有機部分后不可避免會產生缺陷等結構性破壞，這些問題阻礙了飛秒激光3D打印應用于高性能功能器件制造。近年來，...

封面呈現了基于空間光調制器的全息光場調控技術與飛秒激光加工技術的結合方案。飛秒激光雙光子聚合技術能夠以亞微米精度直接打印出復雜構型的三維微納結構，然而傳統雙光子聚合技術采用逐點掃描的加工策略，加工速度低，難以實現三維微結構的高效制備。將全息光場調控技術與飛秒激光加工技術相結合，可以實現多功能微納米器件的高效加工。該技術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能夠以亞微米精度直接打印出具有復雜構型的...

數字鎖相放大器是借助數字信號處理技術實現微弱信號檢測的核心儀器，能從強噪聲背景中精準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模擬鎖相放大器，廣泛應用于光學、光子學、材料科學等多個領域。數字鎖相放大器通過以下步驟實現信號提取：信號采樣：利用高分辨率ADC對輸入信號進行數字化采樣，確保微弱信號被準確捕捉。參考信號處理：通過數字鎖相環生成與輸入信號同頻的參考信號，支持內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行正交相關解調，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）在工業加工中放大高功率納秒脈沖激光的示意圖，背景強調了T-YDF在提高高功率納秒脈沖激光放大器輸出光束質量方面的優化作用。T-YDF通過其縱向變化的芯包層結構，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）和光束質量的退化，可實現更高的功率和能量水平，以及更優的光束質量，有助于實現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量，拓展了納秒脈沖激光放大器的應用范圍。一、研究背景摻鐿脈沖光纖激光器以其高功...