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一、背景光子相比電子的之處在于其具有多個維度，光子的基本維度資源是基于光子技術的基礎，主要包括波長/頻率、復振幅、偏振、時間和橫向空間維度，如圖1所示。通過對光子的橫向空間維度進行操控，可以得到相應的結構光，而渦旋光場就是其中一種。渦旋光是一種橫向空間分布的特殊光場，包括相位渦旋光和偏振渦旋光，被廣泛應用于天文學、操縱、顯微鏡、成像、傳感、量子科學和光通信等領域。圖1光子的基本物理維度資源目前，渦旋光場的產生技術主要采用腔外轉換法，即通過在激光諧振腔外放置光學元件來實現高斯光...

隨著人們對通信系統要求的日益提高，5G與6G技術蓬勃發展，光通信越來越占據不可取代的地位。為了進一步提高信號的傳輸效率，人們將光子與電子相互融合，實現優勢互補，微波光子學便運應而生。微波光子系統中電到光的轉換就需要用到電光調制器，這一關鍵步驟通常決定著整個系統的性能。由于射頻信號向光學域的轉換是模擬信號過程，而普通的電光調制器存在固有的非線性，所以轉換過程中存在較為嚴重的信號失真，為了實現近似線性調制,通常將調制器的工作點固定在正交偏置點處，但仍不能滿足微波光子鏈路對調制器線...

一、背景介紹作為“中國制造2025”重點發展領域之一的新材料，納米材料發展潛力，它具有小尺寸和大比表面積的特點，在能源器件、集成電路和生物醫學等領域中應用廣闊。為了構建納米功能材料器件，納米材料的圖案化制備技術至關重要。現有的納米材料圖案化制備方法主要包括生長后組裝和原位圖案化生長方法。然而生長后組裝方法需要額外的轉移步驟，存在組裝精度低、靈活性差以及過程繁瑣等問題。而現有的原位圖案化生長方法，例如光刻、溶液直接成型以及連續/長脈沖激光誘導生長等難以滿足納米材料的圖案定制化、...

一、ZB級冷數據存儲提出的挑戰近年來，隨著大數據、云計算、物聯網、人工智能和傳統產業轉型等信息技術的迅猛發展，在促進經濟和社會快速發展的同時，也產生了爆炸式增長的數據量。根據數據在其生命周期中的位置及其價值維度，可將其劃分為“熱數據”、“溫數據”和“冷數據”。冷數據是指離線類不經常訪問的、但需要長期保存的數據，如人類文學藝術作品、科技成果、政府檔案、用于災難恢復的備份數據或因相關法規要求必須保留一段時間的企業、政府等的數據等。目前主流的冷數據存儲為硬盤、光盤、磁帶等，但面對海...

一、背景介紹超短脈沖激光一般是指時間寬度小于10-12秒的激光脈沖，其具有脈寬窄、峰值功率高的特點。隨著電子和信息器件集成度的提高，實現高質量、低損傷和高可靠性的電/光互連已成為研究熱點之一，與傳統的電子束加工和連續激光加工相比，超短脈沖激光加工由于具有無需真空環境、非接觸、加工靈活、加工材料類型廣及冷加工等優點，可以實現金屬、透明介質等材料在零維到三維之間的加工。超短脈沖激光實現互連可利用了多光子還原、光動力組裝、激光誘導表面等離子共振、雙光子聚合和材料相變等原理。將超短脈...

超快光纖激光器的技術進步與產品應用△技術突破與優勢皮秒和飛秒光纖激光器的出現，為工業和學術界帶來了革命性的超快加工工具，其小巧且易于維護的特點備受推崇。這些激光器在材料加工、顯微光譜以及科學應用等多個領域均展現出廣泛的應用潛力。隨著保偏光子晶體光纖、被動和主動鎖模腔、半導體飽和吸收鏡以及頻率轉換等關鍵技術的進步，超快光纖激光器在技術上占據了地位。值得一提的是，飛秒光纖激光器這種技術利用非線性放大環形鏡作為人工可飽和吸收體，與其他鎖模技術相比，具有顯著的優勢。非線性放大環形鏡的...

一、研究背景光子晶體是一種在光學尺度上具有周期性介電結構的材料，可以產生被稱為光子帶隙的“禁止”頻率。通過對材料內部結構進行設計和制備，可以實現不同的禁止頻率，使人們操縱和控制光子成為可能。基于這種特性，光子晶體被廣泛應用于新型光電器件集成、光通信及傳感檢測等領域。鈮酸鋰(LiNbO3)晶體由于其優異的非線性光電特性，成為制備高性能光子晶體器件的主流材料。通過對該材料進行周期性微孔結構的制備，可實現其對光波的選擇性調控。然而，鈮酸鋰晶體硬度高、化學性質不活潑，傳統的機械或化學...

光纖氣體激光器是隨著空芯光纖的出現而發展起來的一類新型光源。空芯光纖中的氣體為增益介質。空芯光纖可以將泵浦光約束于直徑為數微米至數十微米的纖芯內進行長距離傳輸，極大增強光與氣體的相互作用，大大降低氣體激光的出光閾值。光纖氣體激光器結合了光纖激光器結構緊湊、轉換效率高、光束質量好和氣體激光器波長選擇靈活、激光譜線窄、損傷閾值高、非線性效應弱等優點，為解決當前實芯摻雜光纖激光器在功率提升、波長拓展、譜線控制等方面遇到的技術瓶頸提供了全新的思路，特別在產生中遠紅外波段激光方面有巨大...