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一、研究背景智能材料作為未來科技的關鍵組成部分，在許多領域中展現了巨大的應用潛力。然而，傳統的磁響應材料通常受到固定磁各向異性和單一響應模式的限制，難以滿足復雜環境和多功能任務的需求。例如，在醫療手術中，微型軟體機器人需要在狹窄空間中變形以適應復雜的解剖結構，同時還需承擔精準遞送藥物等多種功能。現有磁響應材料的局限性使得這些需求難以全面實現，因此開發具有可編程性和多響應能力的新型磁性材料成為研究熱點。此外，如何通過簡單、高效的技術在不破壞材料整體結構的情況下，實現多次重復編程...

封面展示了基于非線性晶體的自發參量下轉化過程產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驗證了糾纏特性，實驗設計相對簡單，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在量子科學領域，已應用于量子密鑰分發、量子計算、量子中繼等領域。位置-動量糾纏（即EPR糾纏）描述一對在位置上相關，同時在動量上反相關的粒子，設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換效率高、性能穩定、光束質量好以及結構緊湊等優點，被廣泛應用于工業加工、****、生物醫學、環境監測等各個研究領域，極大推動了人類社會發展。目前，光纖激光器在1µm波段已經實現了20kW連續激光單纖輸出，通過光束合成技術已經突破200kW激光輸出。在輸出激光脈寬方面，光纖激光器通過調Q、鎖模技術可以實現從準連續到飛秒全覆蓋，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原子結構的加工。封面強調了脈沖激光在原子及近原子尺度制造（ACSM）領域展現出的獨特性能優勢。通過對光與物質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構在不同激光能量下的動力學響應。這些工作為推動飛秒激光在原子制造領域的應用提供了理論指導。一、研究背景面向制造3.0時代的原子級制造技術發展迅速，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...

封面展現了脈沖單頻光纖放大器的典型結構，通過對窄線寬、低功率的單頻脈沖種子源進行多級放大，采取多種技術手段克服激光放大過程中的受激布里淵散射、自相位調制等非線性效應，最終實現脈沖單頻激光功率、能量的提升。全光纖脈沖單頻光纖放大器具有結構緊湊、系統集成度高的應用優勢，結合激光自身高功率/能量、窄線寬的特點，在激光雷達、遙感等相干探測領域具有重要應用價值。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域具有重要應用。以相干測風雷達為例，隨著航空、氣象...

1、背景介紹在現代信息技術和光電子學領域，探索新型物理效應及其應用成為推動科技進步的關鍵動力。在摩爾定律逼近物理極限背景下，探索突破傳統半導體材料限制的新型材料和技術尤為重要。激子作為電中性、類氫型玻色子準粒子，有望結合電子和光子優勢，促進光電系統互連，在下一代光電子學器件中展現巨大潛力。由于量子限域效應、介電屏蔽作用減弱，二維TMDs半導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致二...

一、背景介紹隨著激光技術的發展，人們對激光腔的理解不斷深入，激光器的控制技術也日益成熟，引發了對多模激光器的研究熱潮。多模激光器打破了傳統單一模式的限制，提供了更豐富的物理現象，并拓展了激光器的應用場景。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。不同的激光器結構具有不同的本征橫模，例如傳統圓形鏡、方形鏡球面腔分別...

一、研究背景單晶金剛石因其高硬度、高導熱性和低熱膨脹系數等特性，在紫外（~225nm）到太赫茲（THz）頻率，甚至微波區域（~8000μm），具有低群速度色散和高透過率，廣泛應用于航空航天、生物醫學、集成光子學器件、精密光學元件組、微機電系統等領域。金剛石表面微納結構的高效率、高精度制備，成為制約金剛石功能器件商業應用的關鍵問題。超快激光因其超高的峰值功率，可以精準控制材料的光能吸收，具有加工精度高、熱效應小、環境要求低等優勢，是加工金剛石微結構的理想工具。采用常規激光加工技...