【封面解读】封面展现了超疏水多级光热防冰表面在阳光辐照下的融冰场景。通过飞秒激光加工具有保护作用的蜂窝结构及其内部的微柱阵列，并在微柱表面附着由Fe3O4纳米颗粒组成的光热颗粒，使该表面同时具有优异的疏水性和光热性能。在自然辐照条件下，阳光能量入射微柱阵列形成的光热阱进行多次反射，微柱表面的Fe3O4颗粒吸收光子能量迅速升温，通过多级结构和光热颗粒协同增强光能吸收，实现高效融冰，为进一步提高材料表面光热性能提供了新路径。01.研究背景航空发动机结冰是威胁飞行安全的关键因素之一...

研究背景量子级联激光器（QCL）是一种基于单极性载流子跃迁的红外半导体激光器，其发光机制源于电子在量子级联结构子带间的跃迁。这种激光器凭借其独特的发光波长覆盖中远红外波段的特性，在痕量气体检测、自由空间光通信、红外对抗等领域展现出巨大的应用潜力。长期以来，分子束外延（MBE）技术凭借其在生长参数控制精度和界面陡峭度方面的优势，成为QCL生长的选技术。2020年，国外研究团队基于MBE技术制备的QCL单管器件达到了室温连续输出功率5.6W的业界高水平。然而，MBE技术受限于高昂...

研究背景激光尾波场加速（LaserWakefieldAcceleration,LWFA）凭借比传统加速器高出千倍以上的加速梯度，有望推动加速器朝着小型化、低成本的方向变革，在新型辐射源、医学成像、肿瘤放疗等领域潜力巨大。然而，电子束注入机制在很大程度上决定了最终电子束的能量、能散和稳定性。离化注入机制因其能够稳定地产生大电量电子束而被广泛应用，但气体持续离化导致的连续注入过程，使得离化注入机制得到的电子通常为连续宽谱，限制了其在高精度物理实验和紧凑型光源中的应用。如何在保持注...

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、...