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光纖激光器是一種以摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器，通過(guò)受激輻射過(guò)程在光纖內(nèi)部產(chǎn)生高質(zhì)量的激光束。工作原理：增益介質(zhì)：核心為摻雜稀土元素的光纖，稀土離子作為激活粒子。泵浦過(guò)程：采用高功率半導(dǎo)體激光器(LD)作為泵浦源，通過(guò)端面泵浦或側(cè)面泵浦方式，將泵浦光耦合進(jìn)摻雜光纖。稀土離子吸收泵浦光能量后，從基態(tài)躍遷至高能級(jí)，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。諧振腔結(jié)構(gòu)：通常由光纖光柵構(gòu)成，無(wú)需額外光學(xué)鏡片，形成全光纖諧振腔。激光輸出：反轉(zhuǎn)后的粒子躍遷回低能級(jí)時(shí)釋放光子，經(jīng)諧振腔多次放大振蕩，然后輸...

封面展示了水導(dǎo)激光技術(shù)加工航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件的場(chǎng)景。水導(dǎo)激光加工技術(shù)具有優(yōu)異的航空材料加工適應(yīng)性，在精密制造領(lǐng)域中展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。綠色激光與水射流通過(guò)水導(dǎo)系統(tǒng)精準(zhǔn)作用于機(jī)械部件，直觀呈現(xiàn)了“水-光協(xié)同”的核心原理，即水射流引導(dǎo)激光實(shí)現(xiàn)無(wú)熱損傷、高精度的加工效果，契合了當(dāng)前綠色制造的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)。一研究背景激光因其能實(shí)現(xiàn)微納尺度內(nèi)的高能定向傳輸，已成為精密制造領(lǐng)域的核心技術(shù)手段，其中添加了水輔助的水復(fù)合激光加工技術(shù)極大地提高了激光加工的質(zhì)量。但因焦深范圍有限，激光加工效率偏低，一...

封面展示了水導(dǎo)激光耦合能束的形成過(guò)程與加工狀態(tài)。準(zhǔn)直后光束經(jīng)過(guò)聚焦鏡聚焦，穿過(guò)玻璃窗口進(jìn)入高壓耦合水腔，在噴嘴處與微細(xì)水射流耦合，形成耦合能束并射出。在耦合能束內(nèi)部，水射流基于全反射原理限制激光的軸向傳輸。耦合能束四周的輔助氣體能夠延長(zhǎng)耦合能束長(zhǎng)度并避免反沖水對(duì)傳輸過(guò)程的干擾。最終，耦合能束作用于工件表面，實(shí)現(xiàn)無(wú)崩碎、錐度小的優(yōu)良加工質(zhì)量。01背景介紹隨著國(guó)家航空航天、汽車(chē)制造、生物醫(yī)療等領(lǐng)域的迅速發(fā)展，航空發(fā)動(dòng)機(jī)耐熱部件、集成電路半導(dǎo)體晶圓以及心血管支架等關(guān)鍵部件的加工精度...

封面展示了低軌衛(wèi)星通過(guò)激光鏈路構(gòu)建星間通信網(wǎng)絡(luò)的情景。多顆小衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)行，通過(guò)紅色激光束進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高速數(shù)據(jù)傳輸，不同于傳統(tǒng)無(wú)線電通信，激光通信具備傳輸速率高、延遲低、抗干擾強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能滿足未來(lái)高速網(wǎng)絡(luò)的需求。地球表面的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)象征著網(wǎng)絡(luò)覆蓋與服務(wù)能力，展現(xiàn)出“空天地一體化”通信系統(tǒng)的雛形。激光通信正在為構(gòu)建更快、更穩(wěn)定的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)提供關(guān)鍵支撐，標(biāo)志著空間通信技術(shù)的飛躍發(fā)展。一、背景介紹隨著低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，星間激光通信作為實(shí)現(xiàn)高速、低延遲數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)，正逐漸成為...

封面描繪了“太極計(jì)劃”三星編隊(duì)進(jìn)行空間引力波探測(cè)的場(chǎng)景，引力波信號(hào)由背景中的雙黑洞繞轉(zhuǎn)輻射產(chǎn)生并引起時(shí)空擾動(dòng)，在衛(wèi)星的干涉儀測(cè)量系統(tǒng)中通過(guò)激光差分干涉技術(shù)進(jìn)行pm級(jí)位移波動(dòng)測(cè)量。為進(jìn)行星間信息傳遞，在干涉鏈路基礎(chǔ)上，通過(guò)激光邊帶調(diào)制完成星間時(shí)鐘噪聲傳遞、距離測(cè)量與通信等功能，統(tǒng)稱為輔助功能。信號(hào)頻譜由主峰、兩個(gè)邊帶峰，及偽碼擴(kuò)頻組成。一、背景介紹為了實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻引力波的探測(cè)，主導(dǎo)開(kāi)啟了空間引力波探測(cè)任務(wù)——太極計(jì)劃，該計(jì)劃基于激光外差干涉技術(shù)，目標(biāo)為在300萬(wàn)公里臂長(zhǎng)下實(shí)現(xiàn)0....

封面展示了基于離軸泵浦產(chǎn)生高階二維厄米-高斯（HG）模式激光的過(guò)程。利用像差對(duì)諧振腔對(duì)稱性和本征模式的限定作用，基于簡(jiǎn)單高效的離軸泵浦方法實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)模式序數(shù)均靈活可控的二維HG模式激光輸出，使激光模式的選擇調(diào)控范圍能夠覆蓋整個(gè)厄米-拉蓋爾-高斯空間。研究背景高階HG模式結(jié)構(gòu)光場(chǎng)在量子光學(xué)、引力波探測(cè)、空間光通信等前沿領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，離軸泵浦是產(chǎn)生高階HG模式結(jié)構(gòu)光場(chǎng)直接的方法。當(dāng)泵浦光偏離諧振腔光軸時(shí)，會(huì)優(yōu)先激發(fā)與泵浦光空間交疊大的高階HG模式。這種簡(jiǎn)單高效的選擇性激發(fā)方法...

背景介紹近年來(lái)，光片熒光顯微鏡（LSFM）作為熒光顯微技術(shù)的革新，憑借其出色的層析能力以及較低的光毒性和光漂白性，廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究。這一技術(shù)采用“薄”光片成像，能夠長(zhǎng)期、實(shí)時(shí)地觀察活體生物樣本，且不損害樣本的完整性，為發(fā)育生物學(xué)、細(xì)胞動(dòng)力學(xué)和疾病研究提供了全新的視角。然而，光片熒光顯微鏡在空間分辨率、時(shí)間分辨率、視場(chǎng)大小等方面仍面臨挑戰(zhàn)，尤其在大規(guī)模、高時(shí)效性成像任務(wù)中，傳統(tǒng)技術(shù)的局限性更加明顯。為進(jìn)一步拓展其能力，研究者們引入了人工智能手段，如智能自適應(yīng)的成像方案、深...

在微納制造領(lǐng)域，飛秒激光雙光子聚合技術(shù)憑借其亞波長(zhǎng)加工能力，已成為制備功能性微器件的關(guān)鍵手段。然而，傳統(tǒng)單點(diǎn)掃描策略效率低，例如加工一個(gè)毫米級(jí)的微型花朵陣列需要數(shù)小時(shí)，嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。現(xiàn)有的并行加工技術(shù)（如多光束干涉、微透鏡陣列）雖能提升速度，但存在焦點(diǎn)位置固定、加工自由度不足的缺陷，僅適用于周期性結(jié)構(gòu)的制備，無(wú)法靈活調(diào)控復(fù)雜三維形貌。例如，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，制造“張閉可控”的微執(zhí)行器時(shí)，傳統(tǒng)方法難以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光場(chǎng)與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的協(xié)同控制，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)功能受限。因此，如何兼顧高精度...