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封面展示了水導(dǎo)激光耦合能束的形成過程與加工狀態(tài)。準(zhǔn)直后光束經(jīng)過聚焦鏡聚焦，穿過玻璃窗口進入高壓耦合水腔，在噴嘴處與微細(xì)水射流耦合，形成耦合能束并射出。在耦合能束內(nèi)部，水射流基于全反射原理限制激光的軸向傳輸。耦合能束四周的輔助氣體能夠延長耦合能束長度并避免反沖水對傳輸過程的干擾。最終，耦合能束作用于工件表面，實現(xiàn)無崩碎、錐度小的優(yōu)良加工質(zhì)量。01背景介紹隨著國家航空航天、汽車制造、生物醫(yī)療等領(lǐng)域的迅速發(fā)展，航空發(fā)動機耐熱部件、集成電路半導(dǎo)體晶圓以及心血管支架等關(guān)鍵部件的加工精度...

封面展示了低軌衛(wèi)星通過激光鏈路構(gòu)建星間通信網(wǎng)絡(luò)的情景。多顆小衛(wèi)星圍繞地球運行，通過紅色激光束進行點對點高速數(shù)據(jù)傳輸，不同于傳統(tǒng)無線電通信，激光通信具備傳輸速率高、延遲低、抗干擾強等優(yōu)點，能滿足未來高速網(wǎng)絡(luò)的需求。地球表面的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)象征著網(wǎng)絡(luò)覆蓋與服務(wù)能力，展現(xiàn)出“空天地一體化”通信系統(tǒng)的雛形。激光通信正在為構(gòu)建更快、更穩(wěn)定的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)提供關(guān)鍵支撐，標(biāo)志著空間通信技術(shù)的飛躍發(fā)展。一、背景介紹隨著低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，星間激光通信作為實現(xiàn)高速、低延遲數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)，正逐漸成為...

封面描繪了“太極計劃”三星編隊進行空間引力波探測的場景，引力波信號由背景中的雙黑洞繞轉(zhuǎn)輻射產(chǎn)生并引起時空擾動，在衛(wèi)星的干涉儀測量系統(tǒng)中通過激光差分干涉技術(shù)進行pm級位移波動測量。為進行星間信息傳遞，在干涉鏈路基礎(chǔ)上，通過激光邊帶調(diào)制完成星間時鐘噪聲傳遞、距離測量與通信等功能，統(tǒng)稱為輔助功能。信號頻譜由主峰、兩個邊帶峰，及偽碼擴頻組成。一、背景介紹為了實現(xiàn)對低頻引力波的探測，主導(dǎo)開啟了空間引力波探測任務(wù)——太極計劃，該計劃基于激光外差干涉技術(shù)，目標(biāo)為在300萬公里臂長下實現(xiàn)0....

封面展示了基于離軸泵浦產(chǎn)生高階二維厄米-高斯（HG）模式激光的過程。利用像差對諧振腔對稱性和本征模式的限定作用，基于簡單高效的離軸泵浦方法實現(xiàn)了兩個模式序數(shù)均靈活可控的二維HG模式激光輸出，使激光模式的選擇調(diào)控范圍能夠覆蓋整個厄米-拉蓋爾-高斯空間。研究背景高階HG模式結(jié)構(gòu)光場在量子光學(xué)、引力波探測、空間光通信等前沿領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，離軸泵浦是產(chǎn)生高階HG模式結(jié)構(gòu)光場直接的方法。當(dāng)泵浦光偏離諧振腔光軸時，會優(yōu)先激發(fā)與泵浦光空間交疊大的高階HG模式。這種簡單高效的選擇性激發(fā)方法...

背景介紹近年來，光片熒光顯微鏡（LSFM）作為熒光顯微技術(shù)的革新，憑借其出色的層析能力以及較低的光毒性和光漂白性，廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究。這一技術(shù)采用“薄”光片成像，能夠長期、實時地觀察活體生物樣本，且不損害樣本的完整性，為發(fā)育生物學(xué)、細(xì)胞動力學(xué)和疾病研究提供了全新的視角。然而，光片熒光顯微鏡在空間分辨率、時間分辨率、視場大小等方面仍面臨挑戰(zhàn)，尤其在大規(guī)模、高時效性成像任務(wù)中，傳統(tǒng)技術(shù)的局限性更加明顯。為進一步拓展其能力，研究者們引入了人工智能手段，如智能自適應(yīng)的成像方案、深...

在微納制造領(lǐng)域，飛秒激光雙光子聚合技術(shù)憑借其亞波長加工能力，已成為制備功能性微器件的關(guān)鍵手段。然而，傳統(tǒng)單點掃描策略效率低，例如加工一個毫米級的微型花朵陣列需要數(shù)小時，嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。現(xiàn)有的并行加工技術(shù)（如多光束干涉、微透鏡陣列）雖能提升速度，但存在焦點位置固定、加工自由度不足的缺陷，僅適用于周期性結(jié)構(gòu)的制備，無法靈活調(diào)控復(fù)雜三維形貌。例如，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，制造“張閉可控”的微執(zhí)行器時，傳統(tǒng)方法難以實現(xiàn)動態(tài)光場與運動平臺的協(xié)同控制，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)功能受限。因此，如何兼顧高精度...

隨著芯片制造進入3nm制程，極紫外（EUV）光刻機已成為芯片大規(guī)模量產(chǎn)和工業(yè)化的設(shè)備，目前僅有荷蘭ASML公司能夠制造但對中國禁售。EUV光刻機中最核心的分系統(tǒng)是激光等離子體（LPP）EUV光源，其研發(fā)的主要挑戰(zhàn)之一是提高激光到13.5nmEUV光的能量轉(zhuǎn)換效率（CE）。CO2激光器由于可同時實現(xiàn)高功率、高重頻和窄脈寬激光輸出，且其激發(fā)的Sn等離子體具有較高CE（5%），被選定為商業(yè)LPP-EUV光刻光源的驅(qū)動光源。近期研究表明，1μm固體激光激發(fā)Sn等離子體的CE有可能滿足...

封面展示了傳統(tǒng)的深紫外發(fā)光二極管（DUV-LED）倒裝芯片的出光示意圖。器件工作時，空穴和電子分別從p型區(qū)和n型區(qū)進入到量子阱中復(fù)合發(fā)光，但只有很小一部分光可以從器件底部出射，最終實現(xiàn)有效的光提取。造成器件光效嚴(yán)重?fù)p耗的原因主要有三類，即量子阱偏振度低、界面全反射、以及器件頂部光吸收。深入剖析以上關(guān)鍵科學(xué)問題及相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新，有助于精準(zhǔn)突破光提取壁壘，實現(xiàn)高性能器件。一、背景介紹波長短于280nm的深紫外（DUV）光源應(yīng)用廣泛，覆蓋環(huán)境、食品、公共衛(wèi)生、通訊等多個領(lǐng)域，成為人民...