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研究背景飛秒光頻梳在時域上由相同間距的超短脈沖串構(gòu)成，頻域上由一系列離散、等間距且具有穩(wěn)定相位關(guān)系的頻率分量組成，可以實現(xiàn)原子鐘精度的絕對頻率測量，是天然的時頻基準(zhǔn)。飛秒光頻梳在精密測量、光譜學(xué)、冷原子等相關(guān)領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用意義。目前，在中紅外波段，飛秒光頻梳為精密光譜學(xué)帶來一套新的工具，可用于二氧化碳、氨氣等特殊氣體檢測。此外，對分子結(jié)構(gòu)和動力學(xué)的透徹理解通常涉及到寬頻率范圍內(nèi)的詳細(xì)光譜分析。借助中紅外光頻梳，也可以在大動態(tài)范圍內(nèi)精確研究分子樣品的組成變化。創(chuàng)新工作天津...

一、研究背景超短脈沖的出現(xiàn)，為人們以高時間分辨研究微觀超快動力學(xué)過程提供了可能，推動了人們對光與物質(zhì)相互作用的理解。微觀范疇內(nèi)，分子轉(zhuǎn)動過程時間尺度在皮秒量級，分子振動過程時間尺度在飛秒量級。而原子、分子、固體中電子運(yùn)動時間尺度為阿秒量級，需要阿秒寬度的超短脈沖對其進(jìn)行測量和研究。2001年，P.Agostini小組產(chǎn)生了脈沖寬度250as的13~19階高次諧波的阿秒脈沖串。同年，F(xiàn).Krausz小組得到了脈寬650as的單個阿秒脈沖，標(biāo)志著超快研究進(jìn)入阿秒領(lǐng)域。其后20多年...

一、背景介紹光學(xué)技術(shù)具有非電離輻射、高分辨率、高對比度和對生物組織異變高度靈敏等特性，在生物醫(yī)學(xué)中扮演著越來越重要的角色，非常適用于生物組織的研究，包括成像、傳感、治療、刺激以及控制等等。然而由于生物組中光學(xué)折射率分布不均，光在生物組織中的傳播會受到很強(qiáng)的散射影響，導(dǎo)致了純光學(xué)技術(shù)的穿透深度和空間分辨率“魚和熊掌不可兼得”；高分辨率光學(xué)成像應(yīng)用僅限于樣品淺表層，當(dāng)成像深度增加時分辨率急劇下降。如何實現(xiàn)光在深層生物組織里的高分辨率成像或應(yīng)用，是人們期盼已久的目標(biāo)。香港理工大學(xué)賴...

一、研究背景隨著半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展，光刻分辨率限制了極大規(guī)模集成電路制造集成度的進(jìn)一步提升。在采用193nm光刻技術(shù)實現(xiàn)32nm甚至22nm節(jié)點(diǎn)后，光刻技術(shù)的發(fā)展遇到了瓶頸。為了進(jìn)一步減小芯片的特征尺寸，采用更短波長的極紫外（EUV）光刻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。EUV光刻目前采用13.5nm（2%帶寬）波長極紫外光作為曝光光源，這是綜合考慮靶材利用率、光譜純度、極紫外轉(zhuǎn)化效率等因素最終選定的波長。其中，錫已經(jīng)成為EUV光源最主要的靶材。激光等離子體（LPP）和激光誘導(dǎo)放電等離子體（LDP...

一、背景介紹光量子精密測量作為當(dāng)代量子力學(xué)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一，一直以來備受關(guān)注。量子精密測量旨在利用量子資源提高物理系統(tǒng)中未知參數(shù)的測量精度，為基礎(chǔ)科學(xué)研究和實際工程應(yīng)用帶來重要突破。光子系統(tǒng)作為量子信息處理的理想載體，具有相干時間長、不易受到環(huán)境干擾等優(yōu)勢，因此在光量子精密測量中扮演著重要角色。近年來，光量子精密測量領(lǐng)域取得了令人矚目的進(jìn)展，為光子系統(tǒng)的高精度測量和傳感應(yīng)用提供了新的可能性。該綜述重點(diǎn)介紹光量子精密測量的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展，并展望未來的發(fā)展方向。二、量子精密測量的...

一、背景介紹1968年，Veselago提出左手材料的概念，超構(gòu)材料這一嶄新的領(lǐng)域宣告誕生，并在隨后的數(shù)十年里逐漸發(fā)展成熟，取得廣泛應(yīng)用。然而，超構(gòu)材料面臨著微納加工工藝的限制與效率損耗的問題，這制約了其進(jìn)一步的發(fā)展。作為超構(gòu)材料的二維形式，超構(gòu)表面通過在二維平面上排布超構(gòu)原子——亞波長級別的散射體或者孔洞——實現(xiàn)特定的電磁調(diào)控功能。相比于超構(gòu)材料，超構(gòu)表面在保留光場調(diào)控高自由度的同時，顯著減輕了加工制造難度，提高了器件的能量利用效率。目前，超構(gòu)表面的工作波長范圍已經(jīng)覆蓋微波...

研究背景表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）作為一種光學(xué)無損分析技術(shù)，因其高靈敏度與強(qiáng)特異性被廣泛應(yīng)用于環(huán)境檢測、醫(yī)學(xué)診斷等多種領(lǐng)域。SERS襯底一般采用金屬納米結(jié)構(gòu)耦合光場形成局域表面等離激元共振(LSPR)，顯著增強(qiáng)了拉曼散射截面。激光化學(xué)還原法制備金屬納米結(jié)構(gòu)因其化學(xué)成分純凈及工藝可控性高而受到廣泛關(guān)注。雖然飛秒激光直寫技術(shù)可以一步還原制備SERS襯底，但存在聚焦加工區(qū)域小、效率較低的問題，在金屬微納結(jié)構(gòu)的大面積高效制造方面存在挑戰(zhàn)。因此，激光調(diào)控光場一步法化學(xué)還原制備圖案化金...

本文聚焦激光融合制造，從全局視角討論該工藝在柔性微納傳感器制造中的應(yīng)用形式，依次介紹了激光增材、等材與減材三種制造方法，并重點(diǎn)分析加工機(jī)理與典型目標(biāo)材料，突出了激光融合制造在柔性微納傳感中的技術(shù)優(yōu)勢。之后具體展示了激光融合制造在柔性物理、化學(xué)、電生理與多模態(tài)微納傳感器中的典型應(yīng)用，并對相關(guān)研究及最新進(jìn)展進(jìn)行討論。最后，針對該領(lǐng)域現(xiàn)存技術(shù)挑戰(zhàn)與未來發(fā)展趨勢進(jìn)行總結(jié)與展望。二、激光增材制造激光增材制造，即利用激光作為局部能量源，將納米前驅(qū)體材料加熱熔融（還原），并經(jīng)燒結(jié)、累加、逐...