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一、研究背景智能材料作為未來科技的關(guān)鍵組成部分，在許多領(lǐng)域中展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用潛力。然而，傳統(tǒng)的磁響應(yīng)材料通常受到固定磁各向異性和單一響應(yīng)模式的限制，難以滿足復(fù)雜環(huán)境和多功能任務(wù)的需求。例如，在醫(yī)療手術(shù)中，微型軟體機器人需要在狹窄空間中變形以適應(yīng)復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)，同時還需承擔(dān)精準(zhǔn)遞送藥物等多種功能。現(xiàn)有磁響應(yīng)材料的局限性使得這些需求難以全面實現(xiàn)，因此開發(fā)具有可編程性和多響應(yīng)能力的新型磁性材料成為研究熱點。此外，如何通過簡單、高效的技術(shù)在不破壞材料整體結(jié)構(gòu)的情況下，實現(xiàn)多次重復(fù)編程...

封面展示了基于非線性晶體的自發(fā)參量下轉(zhuǎn)化過程產(chǎn)生糾纏光子的示意圖。本文使用周期極化磷酸氧鈦鉀（PPKTP）晶體光路實現(xiàn)了高效率的位置-動量（EPR）糾纏光子制備，并利用鬼成像和鬼干涉技術(shù)驗證了糾纏特性，實驗設(shè)計相對簡單，可以為量子信息處理、量子成像等過程提供幫助。1、研究背景量子糾纏態(tài)在量子科學(xué)領(lǐng)域，已應(yīng)用于量子密鑰分發(fā)、量子計算、量子中繼等領(lǐng)域。位置-動量糾纏（即EPR糾纏）描述一對在位置上相關(guān)，同時在動量上反相關(guān)的粒子，設(shè)xa、xb分別為粒子a和b的位置，pa、pb分別為...

一、背景介紹高功率光纖激光器憑借其轉(zhuǎn)換效率高、性能穩(wěn)定、光束質(zhì)量好以及結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工、****、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測等各個研究領(lǐng)域，極大推動了人類社會發(fā)展。目前，光纖激光器在1µm波段已經(jīng)實現(xiàn)了20kW連續(xù)激光單纖輸出，通過光束合成技術(shù)已經(jīng)突破200kW激光輸出。在輸出激光脈寬方面，光纖激光器通過調(diào)Q、鎖模技術(shù)可以實現(xiàn)從準(zhǔn)連續(xù)到飛秒全覆蓋，其中皮秒、飛秒光纖激光器峰值功率可以達到GW量級。在輸出波長方面，通過選用不同的稀土離子摻雜光纖以及光與物...

封面展示了原子尺度下激光與材料的相互作用過程。基于飛秒激光直寫的原子制造過程主要通過表層原子修正實現(xiàn)原子結(jié)構(gòu)的加工。封面強調(diào)了脈沖激光在原子及近原子尺度制造（ACSM）領(lǐng)域展現(xiàn)出的獨特性能優(yōu)勢。通過對光與物質(zhì)相互作用過程的原子級建模與仿真，有效研究了表層原子結(jié)構(gòu)在不同激光能量下的動力學(xué)響應(yīng)。這些工作為推動飛秒激光在原子制造領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)。一、研究背景面向制造3.0時代的原子級制造技術(shù)發(fā)展迅速，催生了基于飛秒激光的非接觸式加工方案。相比之下，二維材料通過激光燒蝕可以直...

封面展現(xiàn)了脈沖單頻光纖放大器的典型結(jié)構(gòu)，通過對窄線寬、低功率的單頻脈沖種子源進行多級放大，采取多種技術(shù)手段克服激光放大過程中的受激布里淵散射、自相位調(diào)制等非線性效應(yīng)，最終實現(xiàn)脈沖單頻激光功率、能量的提升。全光纖脈沖單頻光纖放大器具有結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)集成度高的應(yīng)用優(yōu)勢，結(jié)合激光自身高功率/能量、窄線寬的特點，在激光雷達、遙感等相干探測領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。一、背景介紹高功率和高能量脈沖單頻激光源在相干激光雷達、遙感以及光譜分析等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。以相干測風(fēng)雷達為例，隨著航空、氣象...

1、背景介紹在現(xiàn)代信息技術(shù)和光電子學(xué)領(lǐng)域，探索新型物理效應(yīng)及其應(yīng)用成為推動科技進步的關(guān)鍵動力。在摩爾定律逼近物理極限背景下，探索突破傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料限制的新型材料和技術(shù)尤為重要。激子作為電中性、類氫型玻色子準(zhǔn)粒子，有望結(jié)合電子和光子優(yōu)勢，促進光電系統(tǒng)互連，在下一代光電子學(xué)器件中展現(xiàn)巨大潛力。由于量子限域效應(yīng)、介電屏蔽作用減弱，二維TMDs半導(dǎo)體中的激子具有納米級的玻爾半徑和高束縛能（高達500meV），使激子器件集成、室溫操控激子等成為可能，并且反演對稱破缺和自旋軌道耦合導(dǎo)致二...

一、背景介紹隨著激光技術(shù)的發(fā)展，人們對激光腔的理解不斷深入，激光器的控制技術(shù)也日益成熟，引發(fā)了對多模激光器的研究熱潮。多模激光器打破了傳統(tǒng)單一模式的限制，提供了更豐富的物理現(xiàn)象，并拓展了激光器的應(yīng)用場景。那么，什么是多模激光器呢？搞清楚這個問題首先需要理解什么是激光的模式。本文所探討的橫模主要基于激光的空間相干性進行定義：達到穩(wěn)定振蕩后，激光光場中彼此相干的空間點屬于同一橫模，互不相干的空間點屬于不同的橫模。不同的激光器結(jié)構(gòu)具有不同的本征橫模，例如傳統(tǒng)圓形鏡、方形鏡球面腔分別...

一、研究背景單晶金剛石因其高硬度、高導(dǎo)熱性和低熱膨脹系數(shù)等特性，在紫外（~225nm）到太赫茲（THz）頻率，甚至微波區(qū)域（~8000μm），具有低群速度色散和高透過率，廣泛應(yīng)用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)、集成光子學(xué)器件、精密光學(xué)元件組、微機電系統(tǒng)等領(lǐng)域。金剛石表面微納結(jié)構(gòu)的高效率、高精度制備，成為制約金剛石功能器件商業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵問題。超快激光因其超高的峰值功率，可以精準(zhǔn)控制材料的光能吸收，具有加工精度高、熱效應(yīng)小、環(huán)境要求低等優(yōu)勢，是加工金剛石微結(jié)構(gòu)的理想工具。采用常規(guī)激光加工技...