1.背景介绍浸润性是固体表面基本的物理化学性质之一。自然界中许多动植物都进化出了特殊的浸润性表面以适应所处的复杂生存环境，例如荷叶具有自清洁功能、水黾能够在水面上跳跃、蚊子眼能够在潮湿环境中防雾、昆虫会滑落进猪笼草口袋中等（图1）。研究发现，固体材料表面的浸润性主要由其化学组成和微观几何形貌共同决定。具有特殊浸润性的表面在能源利用、化工制造、医疗健康、****等应用领域发挥着重要作用，因此特殊浸润性尤其是浸润性（也即超浸润性“superwettability”）成为了当前微纳...

一.背景介绍进入21世纪后，光子集成技术（PIC）逐渐成为备受关注的课题之一。原因无外乎两方面：其一，信息技术的应用达到了新的爆炸点，诸如大数据、人工智能、高速网络、虚拟现实、量子信息等等都对具有低能耗、超高算力、可高速重构的光子器件提出了迫切需求；其二，光子集成技术自身也在不断突破，片上器件的性能和成本不断降低，达到了驱动新产业生态的门槛。在这一背景下，薄膜铌酸锂逐渐成为一种重要的光子集成材料。铌酸锂（LiNbO3）由于其优异的电光和非线性光学特性、相对较高的折射率和较宽的...

一、背景介绍随着二维材料的快速发展，具有高功率、脉冲、窄线宽、可调谐等多种特性的半导体激光器已经问世。其中，可调谐半导体激光器凭借体积小、寿命长、波长切换灵活等优势，被广泛应用于光纤通信、光纤传感、激光雷达等领域。此外，光频域反射、法布里-珀涉、光栅传感等具体应用场景对激光器的调谐性能提出了更严苛的要求。调制光栅Y分支型（MG-Y）激光器是分布式布拉格反射激光器的分支，具有波长调谐范围宽、波长切换速度短、边摸抑制比（SMSR）高等优势，基于MG-Y激光器构建的应用系统成为了重...

单模泵浦激光器是一种用于为光纤激光器、光纤放大器等提供泵浦能量的激光器件，它以其高电光转换效率和单模光束输出的特性，在光通信、工业加工等领域发挥着重要作用。单模泵浦激光器的核心机制基于受激辐射理论。当泵浦光照射到掺杂介质时，介质中的铒离子吸收光子能量，从低能级跃迁至高能级，形成粒子数反转状态。此时，若外界光子(信号光)通过介质，会触发受激辐射，释放与入射光子完*相同的光子，实现光信号的放大。这一过程需通过谐振腔(由全反射镜和部分反射镜组成)反复反射光子，增强受激辐射效应，最终...

研究背景受限于地面引力波探测器的臂长及振动噪声，激光干涉引力波天文台（LIGO）等地面探测器主要关注kHz频段的引力波信息。为探测更为丰富的mHz频段引力波，如中等质量黑洞并合及中等质量黑洞双星绕转等，空间引力波探测计划应运而生，主要任务包括欧美的LISA计划及我国的太极计划、天琴计划等。空间引力波探测利用星间激光干涉技术测量引力波引起的星间pm级位移波动，进而反演引力波信息。受限于卫星载荷重量及功耗，激光干涉测量系统高度集成多种功能。在完成干涉测距的前提下，需加入绝对距离测...

封面展示了紧凑型光纤进、光纤出的周期极化铌酸锂（PPLN）薄膜脊型波导器件。该器件结合了准相位匹配的设计灵活性和波导结构的高功率密度优势，具有转换效率高（比块状晶体高出2~3个数量级）、功率损耗小、结构紧凑等优点，适用于瓦级频率变换。一、背景介绍周期极化铌酸锂（PPLN）晶体是基于准相位匹配（QPM）原理，将常规的掺镁铌酸锂（MgOLN）晶体的内部畴结构设计并制作成周期极化结构（又称为光学超晶格结构），帮助提高晶体的非线性变频特性。它可以利用晶体的最大非线性系数，实现晶体整个...

毛细力引起的结构组装是一个常见现象。在日常生活中，如沾水的头发、浸墨的毛笔会聚拢在一起；在微纳结构领域，固液界面毛细力引起的结构粘附同样广泛存在。由于微结构弹性力与接触粘附力随尺寸变化速度不一致，组装结构的粘附力往往大于结构弹性力，造成微结构毛细力组装行为的不可逆。在微纳加工工艺（如光刻）中，毛细力引起的结构坍塌或组装往往会造成结构缺陷。实现微结构毛细力自组装的可逆调控不仅可以拓宽毛细力自组装制备方法的应用场景，还可以为毛细力引起的微纳器件缺陷修复等提供新的思路。创新工作针对...

一、研究背景翠绿宝石晶体（Alexandrite，Cr3+:BeAl2O4）是一种在近红外波段性能优良的宽带可调谐激光放大和增益的介质。翠绿宝石晶体存在两个宽带吸收谱和两个窄带吸收谱。在室温时，翠绿宝石激光器的波长调谐范围为701~858nm，通过单次或多次非线性频率变换即可获得紫外和深紫外激光，在科学研究及工业等领域都具有重要的应用价值。抽运光能量被翠绿宝石晶体吸收后，除了产生振荡激光外还有相当一部分能量会转变为晶体的热能。当抽运光功率、晶体周围冷却环境相对稳定时，晶体内部...