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一、引言高強(qiáng)度飛秒激光在介質(zhì)中傳輸時(shí)，在多種非線性效應(yīng)的共同作用下，可以克服衍射極限進(jìn)行自引導(dǎo)傳輸，并產(chǎn)生等離子體通道。這一現(xiàn)象被稱(chēng)為飛秒激光成絲。憑借鉗制光強(qiáng)高、傳輸距離遠(yuǎn)、可在復(fù)雜大氣環(huán)境中穿行的優(yōu)勢(shì)，飛秒激光成絲在遠(yuǎn)程大氣污染監(jiān)測(cè)方面展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì)。光絲激光雷達(dá)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大氣多物態(tài)、多組分同步監(jiān)測(cè)，包括對(duì)金屬、鹽氣溶膠、氣體、液體、生物成分等的監(jiān)測(cè)，有望彌補(bǔ)傳統(tǒng)大氣污染探測(cè)激光雷達(dá)的不足。面向大氣污染遠(yuǎn)程探測(cè)的應(yīng)用需求，提高探測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度及信噪比對(duì)光絲激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)...

如何獲得高質(zhì)量、高精度的激光是激光技術(shù)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究中廣受關(guān)注的課題，而人工智能算法正是實(shí)現(xiàn)激光光束質(zhì)量預(yù)測(cè)和調(diào)控的有效手段。針對(duì)現(xiàn)有簡(jiǎn)單仿真模型對(duì)復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)預(yù)測(cè)能力不足的問(wèn)題，哈爾濱工業(yè)大學(xué)劉國(guó)棟團(tuán)隊(duì)將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與Frantz-Nodvik方程相結(jié)合，提出了一種優(yōu)于傳統(tǒng)擬合方法的大功率ICF激光系統(tǒng)中主放大器輸出能量預(yù)測(cè)新方法（圖1）。國(guó)防科技大學(xué)周樸團(tuán)隊(duì)不僅利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了少模光纖激光器光束傳播因子M2的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，還通過(guò)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償和優(yōu)化算法消除了高功率...

研究背景高功率飛秒激光在太赫茲產(chǎn)生、阿秒脈沖產(chǎn)生和光學(xué)頻率梳等科研領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域有著重大應(yīng)用價(jià)值。基于傳統(tǒng)塊狀增益介質(zhì)的鎖模激光器在高功率下受到熱透鏡效應(yīng)的限制，目前輸出的最大功率在20W左右。薄片激光器利用多通泵浦結(jié)構(gòu)，將泵浦光多次反射至厚度為百微米量級(jí)的片狀增益介質(zhì)上，以實(shí)現(xiàn)高效率的泵浦吸收。極薄的增益介質(zhì)結(jié)合背向冷卻技術(shù)，大大減小了熱透鏡效應(yīng)與非線性效應(yīng)的影響，可實(shí)現(xiàn)更高功率的飛秒脈沖輸出。結(jié)合克爾透鏡鎖模技術(shù)的薄片振蕩器，是目前獲取脈沖寬度為百飛秒量級(jí)的高平均功率激光...

研究背景正如沒(méi)有相同的兩片葉子一樣，世界上也沒(méi)有一模一樣的兩個(gè)細(xì)胞。細(xì)胞作為生命的最小單位，承載著許多絢麗生命現(xiàn)象的發(fā)生。每個(gè)細(xì)胞都是無(wú)二的，異質(zhì)性是細(xì)胞的天然特性之一，看似相同的一群細(xì)胞，其內(nèi)部有可能存在著本質(zhì)的差別。研究單個(gè)細(xì)胞可以很好的認(rèn)識(shí)到細(xì)胞異質(zhì)性，更好的對(duì)疾病進(jìn)行解讀。單細(xì)胞分析對(duì)細(xì)胞異質(zhì)學(xué)、遺傳代謝、基因工程領(lǐng)域及毒性檢測(cè)方面的研究具有重要意義，而單細(xì)胞分析的前提是捕獲單個(gè)細(xì)胞并形成單細(xì)胞陣列。目前，常用的細(xì)胞捕獲方法大多數(shù)與微流控技術(shù)相結(jié)合，主要包括單光束激光...

研究背景光電探測(cè)器是一類(lèi)具有代表性的光電器件，可根據(jù)各種原理將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，在高速光通信、航空航天、深空探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。根據(jù)光電探測(cè)器的工作波長(zhǎng)，分為寬帶光電探測(cè)器和窄帶光電探測(cè)器。寬帶光電探測(cè)器波長(zhǎng)范圍覆蓋紫外，紅外和可見(jiàn)光區(qū)域，主要應(yīng)用在多色光探測(cè)和成像方面，窄帶光電探測(cè)器可用于光學(xué)成像、通信和生物傳感等方面。金屬納米顆粒的表面等離激元共振效應(yīng)（SPR）是由入射電磁波誘導(dǎo)金屬納米顆粒共振產(chǎn)生的，對(duì)入射波長(zhǎng)敏感性高，基于金屬納米顆粒的鈣鈦礦光電探測(cè)器...

研究背景雙光子激光直寫(xiě)是一種新興的微納加工手段。該技術(shù)利用飛秒激光使光刻膠在激光焦點(diǎn)位置發(fā)生雙光子聚合，特征尺寸可達(dá)百納米級(jí)，結(jié)合壓電位移臺(tái)或激光掃描器件可實(shí)現(xiàn)高精度任意三維結(jié)構(gòu)制備。目前，該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用在微納光學(xué)、材料、生命科學(xué)、微流控、微機(jī)械、集成光學(xué)等多個(gè)重要領(lǐng)域。多光束并行刻寫(xiě)技術(shù)可有效提升刻寫(xiě)速度，是雙光子激光直寫(xiě)技術(shù)進(jìn)一步提升與發(fā)展的重要途經(jīng)，有望實(shí)現(xiàn)高精度、大尺寸結(jié)構(gòu)的高速加工。然而目前的并行刻寫(xiě)技術(shù)在產(chǎn)生方式、刻寫(xiě)策略以及拼接精度方面還有不少問(wèn)題，需要不斷...

線結(jié)構(gòu)光：測(cè)量三維形貌的利器線結(jié)構(gòu)光法是將線狀結(jié)構(gòu)光投射到被測(cè)物體表面，形成由被測(cè)物體表面形狀所調(diào)制的光條三維圖像，將線激光輪廓儀與精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)組合，按照規(guī)劃軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的高效高精度三維形貌測(cè)量，具有系統(tǒng)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、精度高、量程大等優(yōu)點(diǎn)，在三維測(cè)量領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用。傳統(tǒng)的線激光輪廓儀與工件做相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的測(cè)量方式對(duì)線性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的精度要求較高，且系統(tǒng)占用空間大，不易實(shí)現(xiàn)在位精密測(cè)量；輪廓儀固定、工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)測(cè)量時(shí)，測(cè)量范圍有限。在航空航天領(lǐng)域，工件尺寸通常...

量子點(diǎn)激光器技術(shù)基礎(chǔ)量子點(diǎn)激光器在半導(dǎo)體激光器技術(shù)領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)，相比傳統(tǒng)的量子阱器件展現(xiàn)出更優(yōu)異的性能表現(xiàn)。這些微觀結(jié)構(gòu)在三個(gè)維度上限制電子和空穴，產(chǎn)生的光學(xué)和電子特性，使其在高功率應(yīng)用和優(yōu)良光通信中表現(xiàn)。圖1：量子點(diǎn)激光器炒作周期及技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)比圖，展示了從1995年到2025年量子點(diǎn)激光器技術(shù)的演進(jìn)過(guò)程，以及與硅基光電子和薄膜鈮酸鋰等外部調(diào)制技術(shù)的協(xié)同發(fā)展。InAs/GaAs量子點(diǎn)激光器的核心優(yōu)勢(shì)包括出色的溫度穩(wěn)定性、顯著降低的背反射敏感性、多波長(zhǎng)生成能力、窄激光線寬、...