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一、背景光子相比電子的之處在于其具有多個(gè)維度，光子的基本維度資源是基于光子技術(shù)的基礎(chǔ)，主要包括波長/頻率、復(fù)振幅、偏振、時(shí)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(jìn)行操控，可以得到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)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(yīng)用于天文學(xué)、操縱、顯微鏡、成像、傳感、量子科學(xué)和光通信等領(lǐng)域。圖1光子的基本物理維度資源目前，渦旋光場的產(chǎn)生技術(shù)主要采用腔外轉(zhuǎn)換法，即通過在激光諧振腔外放置光學(xué)元件來實(shí)現(xiàn)高斯光...

隨著人們對通信系統(tǒng)要求的日益提高，5G與6G技術(shù)蓬勃發(fā)展，光通信越來越占據(jù)不可取代的地位。為了進(jìn)一步提高信號的傳輸效率，人們將光子與電子相互融合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，微波光子學(xué)便運(yùn)應(yīng)而生。微波光子系統(tǒng)中電到光的轉(zhuǎn)換就需要用到電光調(diào)制器，這一關(guān)鍵步驟通常決定著整個(gè)系統(tǒng)的性能。由于射頻信號向光學(xué)域的轉(zhuǎn)換是模擬信號過程，而普通的電光調(diào)制器存在固有的非線性，所以轉(zhuǎn)換過程中存在較為嚴(yán)重的信號失真，為了實(shí)現(xiàn)近似線性調(diào)制,通常將調(diào)制器的工作點(diǎn)固定在正交偏置點(diǎn)處，但仍不能滿足微波光子鏈路對調(diào)制器線...

一、背景介紹作為“中國制造2025”重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一的新材料，納米材料發(fā)展?jié)摿Γ哂行〕叽绾痛蟊缺砻娣e的特點(diǎn)，在能源器件、集成電路和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中應(yīng)用廣闊。為了構(gòu)建納米功能材料器件，納米材料的圖案化制備技術(shù)至關(guān)重要。現(xiàn)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(zhuǎn)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(xiàn)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(xù)/長脈沖激光誘導(dǎo)生長等難以滿足納米材料的圖案定制化、...

一、ZB級冷數(shù)據(jù)存儲提出的挑戰(zhàn)近年來，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型等信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會快速發(fā)展的同時(shí)，也產(chǎn)生了爆炸式增長的數(shù)據(jù)量。根據(jù)數(shù)據(jù)在其生命周期中的位置及其價(jià)值維度，可將其劃分為“熱數(shù)據(jù)”、“溫?cái)?shù)據(jù)”和“冷數(shù)據(jù)”。冷數(shù)據(jù)是指離線類不經(jīng)常訪問的、但需要長期保存的數(shù)據(jù)，如人類文學(xué)藝術(shù)作品、科技成果、政府檔案、用于災(zāi)難恢復(fù)的備份數(shù)據(jù)或因相關(guān)法規(guī)要求必須保留一段時(shí)間的企業(yè)、政府等的數(shù)據(jù)等。目前主流的冷數(shù)據(jù)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(shí)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(diǎn)。隨著電子和信息器件集成度的提高，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、低損傷和高可靠性的電/光互連已成為研究熱點(diǎn)之一，與傳統(tǒng)的電子束加工和連續(xù)激光加工相比，超短脈沖激光加工由于具有無需真空環(huán)境、非接觸、加工靈活、加工材料類型廣及冷加工等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)金屬、透明介質(zhì)等材料在零維到三維之間的加工。超短脈沖激光實(shí)現(xiàn)互連可利用了多光子還原、光動力組裝、激光誘導(dǎo)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(shù)進(jìn)步與產(chǎn)品應(yīng)用△技術(shù)突破與優(yōu)勢皮秒和飛秒光纖激光器的出現(xiàn)，為工業(yè)和學(xué)術(shù)界帶來了革命性的超快加工工具，其小巧且易于維護(hù)的特點(diǎn)備受推崇。這些激光器在材料加工、顯微光譜以及科學(xué)應(yīng)用等多個(gè)領(lǐng)域均展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力。隨著保偏光子晶體光纖、被動和主動鎖模腔、半導(dǎo)體飽和吸收鏡以及頻率轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)步，超快光纖激光器在技術(shù)上占據(jù)了地位。值得一提的是，飛秒光纖激光器這種技術(shù)利用非線性放大環(huán)形鏡作為人工可飽和吸收體，與其他鎖模技術(shù)相比，具有顯著的優(yōu)勢。非線性放大環(huán)形鏡的...

一、研究背景光子晶體是一種在光學(xué)尺度上具有周期性介電結(jié)構(gòu)的材料，可以產(chǎn)生被稱為光子帶隙的“禁止”頻率。通過對材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制備，可以實(shí)現(xiàn)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(yīng)用于新型光電器件集成、光通信及傳感檢測等領(lǐng)域。鈮酸鋰(LiNbO3)晶體由于其優(yōu)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(jìn)行周期性微孔結(jié)構(gòu)的制備，可實(shí)現(xiàn)其對光波的選擇性調(diào)控。然而，鈮酸鋰晶體硬度高、化學(xué)性質(zhì)不活潑，傳統(tǒng)的機(jī)械或化學(xué)...

光纖氣體激光器是隨著空芯光纖的出現(xiàn)而發(fā)展起來的一類新型光源。空芯光纖中的氣體為增益介質(zhì)。空芯光纖可以將泵浦光約束于直徑為數(shù)微米至數(shù)十微米的纖芯內(nèi)進(jìn)行長距離傳輸，極大增強(qiáng)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(jié)合了光纖激光器結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)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(yīng)弱等優(yōu)點(diǎn)，為解決當(dāng)前實(shí)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(shù)瓶頸提供了全新的思路，特別在產(chǎn)生中遠(yuǎn)紅外波段激光方面有巨大...