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封面展示了基于離軸泵浦產(chǎn)生高階二維厄米-高斯（HG）模式激光的過程。利用像差對諧振腔對稱性和本征模式的限定作用，基于簡單高效的離軸泵浦方法實現(xiàn)了兩個模式序數(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厄米-拉蓋爾-高斯空間。研究背景高階HG模式結(jié)構(gòu)光場在量子光學(xué)、引力波探測、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)光場直接的方法。當(dāng)泵浦光偏離諧振腔光軸時，會優(yōu)先激發(fā)與泵浦光空間交疊大的高階HG模式。這種簡單高效的選擇性激發(fā)方法...

背景介紹近年來，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，能夠長期、實時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、時間分辨率、視場大小等方面仍面臨挑戰(zhàn)，尤其在大規(guī)模、高時效性成像任務(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)單點掃描策略效率低，例如加工一個毫米級的微型花朵陣列需要數(shù)小時，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，傳統(tǒng)方法難以實現(xiàn)動態(tài)光場與運動平臺的協(xié)同控制，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)功能受限。因此，如何兼顧高精度...

隨著芯片制造進(jìn)入3nm制程，極紫外（EUV）光刻機(jī)已成為芯片大規(guī)模量產(chǎn)和工業(yè)化的設(shè)備，目前僅有荷蘭ASML公司能夠制造但對中國禁售。EUV光刻機(jī)中最核心的分系統(tǒng)是激光等離子體（LPP）EUV光源，其研發(fā)的主要挑戰(zhàn)之一是提高激光到13.5nmEUV光的能量轉(zhuǎn)換效率（CE）。CO2激光器由于可同時實現(xiàn)高功率、高重頻和窄脈寬激光輸出，且其激發(fā)的Sn等離子體具有較高CE（5%），被選定為商業(yè)LPP-EUV光刻光源的驅(qū)動光源。近期研究表明，1μm固體激光激發(fā)Sn等離子體的CE有可能滿足...

封面展示了傳統(tǒng)的深紫外發(fā)光二極管（DUV-LED）倒裝芯片的出光示意圖。器件工作時，空穴和電子分別從p型區(qū)和n型區(qū)進(jìn)入到量子阱中復(fù)合發(fā)光，但只有很小一部分光可以從器件底部出射，最終實現(xiàn)有效的光提取。造成器件光效嚴(yán)重?fù)p耗的原因主要有三類，即量子阱偏振度低、界面全反射、以及器件頂部光吸收。深入剖析以上關(guān)鍵科學(xué)問題及相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新，有助于精準(zhǔn)突破光提取壁壘，實現(xiàn)高性能器件。一、背景介紹波長短于280nm的深紫外（DUV）光源應(yīng)用廣泛，覆蓋環(huán)境、食品、公共衛(wèi)生、通訊等多個領(lǐng)域，成為人民...

封面展示了一種片上集成微納結(jié)構(gòu)的紅外偏振探測器的工作模式。該器件通過像素級偏振敏感微結(jié)構(gòu)實現(xiàn)紅外入射光的全偏振信息解耦，并在像素級光吸收區(qū)將解耦后的偏振信息轉(zhuǎn)換為電信號。隨后，對讀出電信號進(jìn)行校正與重構(gòu)，以實現(xiàn)被測目標(biāo)全偏振特征的實時提取。該片上集成微納結(jié)構(gòu)的紅外偏振探測器具有高集成度和實時成像能力，可高效獲取被測目標(biāo)及場景的材料成分、表面形貌和理化特性等，在**、民用及醫(yī)療等領(lǐng)域展現(xiàn)出重要應(yīng)用價值。1、背景介紹偏振是電磁波重要的信息組成部分，指光波的振動方向。當(dāng)光波與介質(zhì)表...

在數(shù)據(jù)中心爆發(fā)式增長的今天，一種名為“蝶形高速調(diào)制VCSEL激光器”的技術(shù)正悄然掀起光通信領(lǐng)域的革命。當(dāng)你刷著4K視頻或進(jìn)行云端協(xié)作時，或許正是它在背后支撐著海量數(shù)據(jù)的閃電傳輸。一、什么是VCSEL激光器？從基礎(chǔ)說起對于非專業(yè)人士來說，激光器可能顯得陌生而遙遠(yuǎn)。簡單來說，VCSEL的全稱是垂直腔面發(fā)射激光器，與我們常見的邊發(fā)射激光器不同，它的光束是從芯片表面垂直射出。這種獨特結(jié)構(gòu)帶來了三大天然優(yōu)勢：低閾值電流：能耗更低，符合綠色數(shù)據(jù)中心需求圓形對稱光斑：與光纖耦合效率高達(dá)90...

錐形光纖+超柔電極：打造更精準(zhǔn)的腦科學(xué)工具在神經(jīng)科學(xué)研究中，光遺傳學(xué)技術(shù)通過將攜帶光敏蛋白的病毒注入目標(biāo)腦區(qū)，然后利用特定波長的激光激發(fā)或抑制神經(jīng)元活動，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的神經(jīng)調(diào)控。然而，如果要同步觀察這些神經(jīng)元在受到光刺激時的電生理信號，就需要將激光與電極“打包”到同一套裝置中。但一旦激光照射到電極位點，往往會產(chǎn)生額外的光電偽影噪聲，從而干擾真實神經(jīng)信號的檢測。如圖1所示，本次發(fā)布的光電神經(jīng)接口采用了錐形光纖作為光源引導(dǎo)的載體，并結(jié)合擁有超低厚度與柔性的超柔電極。這樣既能減輕...