01研究背景为推进大气臭氧多平台协同监测与PM2.5-臭氧协同控制，亟需发展高稳定可靠的臭氧浓度时空分布探测新型光源技术。当前，车载大气激光雷达虽被广泛应用，但受限于光源稳定性不足及时空分辨率偏低等技术瓶颈，系统仍难以实现动态连续观测。基于此，研究团队于2020年突破了固体拉曼激光技术，成功研制出移动车载走航式臭氧激光雷达系统[1]。为进一步提升系统环境适应性与长期运行可靠性，团队近期聚焦于内腔固体拉曼激光技术，创新性地开发出全固态免调谐多波长臭氧激光雷达激光光源。该技术通过...

研究内容相较于传统量子阱激光器，量子点激光器在抗反馈性能和相位稳定性方面具有显著优势，其谐振反馈窗口更宽、相位噪声和时间抖动更低，因而更适合实现长期稳定运行。该研究提出了一种稳定的片上光源系统，该系统采用100GHz四阶量子点碰撞脉冲锁模激光器，在单个器件中同时实现AM与FM光频梳的产生，通过引入一种低成本的光纤外腔结构，不仅实现了对光频梳工作状态的动态调控，还显著压缩了输出脉冲宽度，获得的最短脉宽可达0.61ps，从而为多样化应用提供了更高的灵活性。图1(a)为量子点碰撞脉...

要理解空芯光纤，我们得先明白传统光纤为何重要。高锟先生因发明光纤获得诺贝尔奖，因为光纤是光信息和光能量远距离传输的核心载体，它开启了光通信和信息时代的大门。传统光纤的本质是纯度的玻璃丝，利用“全反射”原理将光约束在实芯的玻璃纤芯中传输。其最关键的性能指标是损耗，损耗越低，光能传得越远。目前传统石英光纤损耗已接近其材料理论极限，约在0.14dB/km（在1.5微米波段附近）。图1传统光纤损耗曲线这个极限从何而来？材料本身有固有缺陷：短波长端受散射效应限制，长波长端受材料吸收限制...

封面描绘了中红外带间级联激光器（ICL）的工作特点。基于高质量二类超晶格/量子阱材料的分子束外延生长，以及二类量子阱人工微结构的W形半导体能带设计，可实现注入电子的带间跃迁和级联发光。脊条型激光器采用上下对称性波导结构，实现了激光在两个端面的发射。ICL是一类高效的中红外激光器，在痕量气体检测、工业过程控制、呼出气体健康监测等场景中有重要应用。研究背景基于III-V族半导体的二类超晶格（Type-IIsuperlattices）是通过能带工程设计的一类人工微结构半导体材料，由...

封面图以中红外激光光束为核心元素，右侧为传统法布里-珀罗（FP）激光器的发散光束（双瓣状，象征高阶模混合），左侧为集成多模干涉（MMI）耦合器的激光器输出的准直基模光束（单瓣状，接近衍射极限）。封面图直观对比了传统FP激光器与集成MMI耦合器的带间级联激光器（ICL）的光束质量差异，突出MMI通过自映像效应抑制高阶模、优化光束质量的原理，衍射极限光束象征研究目标——实现高功率与高光束质量的协同输出，为自由空间通信等应用提供理想光源。研究背景中红外（3-4μm）激光在气体检测、...

1背景介绍封面展示了拉曼激光器工作的基本原理及基于块状晶体、光纤和片上光波导三种平台的拉曼激光产生。拉曼介质内的微观粒子受外部激光辐照产生振动形成光学声子，并向外辐射出波长红移的斯托克斯光子，从而实现波长转换。在过去数十年的发展中，基于粒子数反转的激光器发展迅速，目前已能实现万瓦级连续波及峰值功率拍瓦级脉冲激光输出，但输出波长仍受到增益介质能级结构的限制，如气体激光器输出波长通常为633nm（He-Ne）或10μm附近（CO2），基于镱（Yb）、钕（Nd）、铒（Er）、铥（T...

封面展示了GaAs基高功率边发射半导体激光器泵浦固体、气体和光纤激光器的场景。半导体激光器中的电子和空穴在量子阱结构内高效复合产生光子，经谐振腔完成光模场调控，实现高功率、高效率、高亮度的激光输出。工业化芯片制备、高效率波导设计、模式调控和片上光栅等技术创新推动半导体激光器在功率、电光效率、光束质量及光谱调控等方面不断突破极限，为当代高能激光技术提供核心驱动力。一、引言GaAs基高功率边发射半导体激光器作为光纤激光器、固体激光器、碱金属蒸气激光器等激光系统的核心器件，其发展始...

封面展示了双色激光聚焦形成的等离子体光丝，光丝内正负带电粒子的微观运动轨迹被艺术化为星云，它们既在双色激光场与等离子体环境中各自独立运动又彼此相互影响。这个高度非线性过程激发了与带电粒子运动关联的太赫兹辐射，也为揭示其机理、精准调控其参数提供了有效途径与技术手段。1、背景介绍太赫兹辐射在电磁波谱中介于传统光学的中红外波段与传统电子学的微波波段之间，具有单光子能量低、穿透性好的特点，且覆盖了化合物和生物大分子振动和转动在内的许多物理过程的特征频率，因而在材料科学、生物、医学、通...