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技術(shù)文章

Technical articles

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  • 202510-10
    高集成鈮酸鋰強場太赫茲非線性光譜系統(tǒng)

    一、研究背景光學(xué)泵浦的THz時域光譜技術(shù)因其采用了改良后的泵浦-探測方法,能夠?qū)崿F(xiàn)對THz脈沖電場矢量的振幅和相位的相干探測,不需要通過K-K變換,就能直接獲得材料在THz頻段的折射率、吸收系數(shù)、復(fù)介電常數(shù)和復(fù)電導(dǎo)率,已在許多應(yīng)用場景中備受青睞。然而,強場THz電磁脈沖不僅具備了弱場THz的基本特征,還具備了集場強、頻率、瞬態(tài)、非熱等多方面于一身的獨特優(yōu)勢,可實現(xiàn)對電子新結(jié)構(gòu)和非平衡磁結(jié)構(gòu)的直接調(diào)控,有望觀察到理論上預(yù)測的許多遠離平衡態(tài)的新奇量子物態(tài),將當(dāng)前國際研究主體從微擾...

  • 202510-9
    借力激光,玻璃開創(chuàng)數(shù)據(jù)永存新紀元

    大數(shù)據(jù)時代,海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和積累對存儲性能提出了更高的要求。如何實現(xiàn)長期穩(wěn)健、綠色節(jié)能的數(shù)據(jù)存儲已成為現(xiàn)代社會亟需解決的問題。光存儲方式因其在成本、能耗、可靠性以及使用壽命等方面具有獨特優(yōu)勢,成為未來信息存儲領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。其中,以玻璃作為存儲介質(zhì)的光存儲,其存儲壽命甚至可達上億年,是溫冷數(shù)據(jù)存儲以及在戰(zhàn)爭、災(zāi)變等惡劣環(huán)境下保存數(shù)據(jù)的方式。本文聚焦以玻璃作為存儲介質(zhì)的光存儲技術(shù),概述了該技術(shù)的研究進展和維度復(fù)用情況,展望了其面臨的挑戰(zhàn)和機遇,同時探討了深度學(xué)習(xí)在光存儲...

  • 20259-30
    調(diào)制光柵Y分支型激光器高效調(diào)諧特性研究

    一、背景介紹隨著二維材料的快速發(fā)展,具有高功率、脈沖、窄線寬、可調(diào)諧等多種特性的半導(dǎo)體激光器已經(jīng)問世。其中,可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器憑借體積小、壽命長、波長切換靈活等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于光纖通信、光纖傳感、激光雷達等領(lǐng)域。此外,光頻域反射、法布里-珀涉、光柵傳感等具體應(yīng)用場景對激光器的調(diào)諧性能提出了更嚴苛的要求。調(diào)制光柵Y分支型(MG-Y)激光器是分布式布拉格反射激光器的分支,具有波長調(diào)諧范圍寬、波長切換速度短、邊摸抑制比(SMSR)高等優(yōu)勢,基于MG-Y激光器構(gòu)建的應(yīng)用系統(tǒng)成為了重...

  • 20259-29
    原位觀測技術(shù):揭開激光燒蝕的“神秘面紗”

    研究背景在高速風(fēng)洞內(nèi)開展激光破壞實驗,是高速目標激光破壞機理研究的一種重要手段。開展此實驗不僅需要同時具備高速風(fēng)洞與高能激光的實驗裝備條件,還要在實驗過程中獲取足夠充分的多物理場動態(tài)信息。激光輻照面的損傷演化原位觀測是其中的一個關(guān)鍵技術(shù)。在強激光輻照下,靶材表面迅速升溫并形成高溫強輻射,加之激光輻射以及高速風(fēng)洞環(huán)境干擾等因素,激光輻照面的瞬態(tài)燒蝕行為被直接觀測的難度極大,目前還未有實質(zhì)性進展。目前常用的分析方法是在實驗結(jié)束后對靶材進行測量,獲取最終的燒蝕形貌、燒蝕深度或平均質(zhì)...

  • 20259-28
    光刻照明均勻化:微柱面鏡陣列與積分棒組合效果佳

    一、研究背景光刻機是目前集成電路芯片制造的備工具,照明系統(tǒng)是光刻機的核心分系統(tǒng)之一,為掩模面提供均勻照明、控制曝光劑量并實現(xiàn)不同的照明模式。其中,勻光單元用于實現(xiàn)照明均勻化,其設(shè)計直接影響照明系統(tǒng)乃至光刻機的性能。用于光刻機照明系統(tǒng)的勻光元件有積分棒、微透鏡陣列(MLA)、衍射光學(xué)元件(DOE)等。由于衍射損耗,DOE的使用僅限于小角度,并降低了傳輸效率,因此不常用于光刻機勻光單元。積分棒結(jié)構(gòu)簡單,加工難度和成本較低,但在小數(shù)值孔徑情況下需要非常大的長寬比才能達到較好的勻光效...

  • 20259-26
    “人工智能賦能激光”—“光加工”時代

    1、智能化激光制造裝備1.1光束調(diào)控如何獲得高質(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現(xiàn)激光光束質(zhì)量預(yù)測和調(diào)控的有效手段。針對現(xiàn)有簡單仿真模型對復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)預(yù)測能力不足的問題,哈爾濱工業(yè)大學(xué)劉國棟團隊將深度神經(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)測新方法(圖1)。國防科技大學(xué)周樸團隊不僅利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)實現(xiàn)了少模光纖激光器光束傳播因子M2的準確預(yù)測,還通過深...

  • 20259-25
    GHz超快激光燒蝕:電子動力學(xué)與能量沉積的多維調(diào)控

    研究背景超短激光脈沖燒蝕具有熱影響區(qū)小、精度高等優(yōu)勢,在透明材料微加工中已得到廣泛研究和應(yīng)用;基于脈沖序列模式的超短脈沖激光是進一步提高材料去除效率和質(zhì)量的有效手段。脈沖序列模式的子脈沖重復(fù)頻率常為~MHz,通過控制燒蝕與熱積累等效應(yīng),顯著提升了燒蝕效率。為了追求更高的加工效率,近年來,重頻GHz的脈沖序列激光燒蝕加工成為研究熱點。GHz子脈沖間隔小于1ns,能夠同時實現(xiàn)對電子動力學(xué)過程和能量沉積分布的精密調(diào)控,從而實現(xiàn)燒蝕機理和效應(yīng)的控制和優(yōu)化。GHz脈沖序列激光微加工研究...

  • 20259-24
    “人工智能賦能激光”鎖模飛秒激光器

    鎖模激光器在很多領(lǐng)域已經(jīng)獲得了廣泛應(yīng)用,例如光學(xué)頻率梳、精密制造、光纖通信、激光雷達等。鎖模光纖激光器作為一個便捷的桌面化非線性系統(tǒng),在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用,例如鎖模光纖激光器為非線性科學(xué)研究提供了理想的平臺。由于鎖模激光器中存在復(fù)雜的鎖模區(qū)間,如何控制激光器的參數(shù)進而訪問特定的鎖模態(tài)是一個頗具挑戰(zhàn)性的難題。以常用的基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模技術(shù)的飛秒光纖激光器為例,其在數(shù)學(xué)上是一個多維參量空間,實驗上需要調(diào)諧至少7個參量(泵浦、損耗、色散、非線性和三個波片角度)才能遍歷...

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