关键技术进展1.腔内直接激发结构光场1)基于离轴泵浦和像散转换产生涡旋结构光场我们课题组通过对泵浦的离轴控制来改变泵浦和不同模式分布的重叠率，从而控制增益损耗，产生所需的高阶模式，而后经过腔外的模式像散转换器得到带轨道角动量的光场，如拉盖尔-高斯模式(LG)的光场、厄米-拉盖尔-高斯模式的光场和SU(2)几何模式，如图1(a)所示。中国台湾交通大学Chen课题组基于此方法得到了三维李萨如光场，如图1(b)所示。该课题组在横纵模锁定的状态下，在菲涅耳数更大的激光系统中得到了余摆...

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在现代光通信、激光测距和量子传感等领域，高速光电探测器是捕捉极微弱、超短脉冲光信号的核心器件。其性能决定了系统能否准确感知皮秒乃至飞秒级光事件。本文将深入剖析高速光电探测器的工作原理及其技术突破。一、光电转换：光信号到电信号的跃迁高速光电探测器的核心作用是将入射光子转化为电信号。这一过程主要依赖三种物理效应：1.光伏效应（PhotovoltaicEffect）光子激发半导体材料中的电子-空穴对，形成内部电场驱动电荷分离。典型应用如PIN光电二极管，其结构优化可提升响应速度。2...

有源光纤是光纤激光器的核心元件，其作用是产生激光和实现功率放大，其结构通常为双包层结构.图1有源光纤激光器光路图和普通双包层有源光纤结构示意图有源光纤激光器具有重量轻、体积小、电光转换效率高等优势，在空间激光通信、激光雷达、太空垃圾处理、光纤陀螺及**等方面有重要应用价值图2有源光纤的激光波长和最高输出功率及在太空中的主要应用然而，太空环境中存在大量辐射源，诸如γ射线、电子、中子等。这些高能粒子束辐照会使有源光纤的背底损耗急剧增加，激光性能大幅下降，严重时甚至没有激光输出。这...

金属激光增材制造过程中易出现孔隙、裂纹、氧化夹杂、熔体球化与飞溅等一系列冶金缺陷，这是由材料的物理和化学特性本质决定的。缺陷会显著降低激光增材制造构件成形性能。以铝合金为例，其特殊性质(低密度、低激光吸收率、高热导率及易氧化性等)决定了其是激光增材制造的典型难加工材料。很多高性能合金较难通过激光增材制造工艺获得预期的高性能，主要是因材料的成分物性等参数并非专门为激光增材制造而设计，难以适用于激光快速熔化凝固过程及高度非平衡冶金热力学和动力学行为。专用面向激光增材制造的Al-M...

硅基光电计算是建立在硅基光电子学基础上的一种新型计算体系,如图1所示。硅基光电子学是探讨微纳米量级光子、电子及光电子器件在不同材料体系中的工作原理，并使用与硅基集成电路工艺兼容的技术和方法，将它们异质集成在同一硅衬底上形成一个完整的具有综合功能的新型大规模光电集成芯片的一门科学。图1硅基光电计算体系早期硅基光电子概念的提出是为了解决传统微电子芯片中核心单元之间的互连通信瓶颈问题。近十年来，硅基光电子因其与CMOS技术兼容的集成工艺和光域通信互连方面的优点，不仅在通信领域实现了...

作为世界精确的计时器，光学原子钟的复杂程度也可谓登峰。从超稳定激光系统到原子装置，再到真空系统和频率测量体系——若有人将一台光学原子钟装入拖车，任其飞驰于高速公路上，那无疑是相当抽象的表演，要知道，任何剧烈颠簸都可能扰乱它精准的滴答。但德国联邦物理技术研究院(PTB)的科学家表示，这次凶险的运输势在必行!从研究院所在的布伦瑞克出发，它将跋山涉水，与其他全球顶尖的光学钟相遇和比对，向便携和实用的目标迈进，也向全新定义的“秒”迫近，而新定义的秒将深刻影响从速度到质量的几乎所有科学...

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