一、研究背景智能材料作为未来科技的关键组成部分，在许多领域中展现了巨大的应用潜力。然而，传统的磁响应材料通常受到固定磁各向异性和单一响应模式的限制，难以满足复杂环境和多功能任务的需求。例如，在医疗手术中，微型软体机器人需要在狭窄空间中变形以适应复杂的解剖结构，同时还需承担精准递送药物等多种功能。现有磁响应材料的局限性使得这些需求难以全面实现，因此开发具有可编程性和多响应能力的新型磁性材料成为研究热点。此外，如何通过简单、高效的技术在不破坏材料整体结构的情况下，实现多次重复编程...

封面展示了基于非线性晶体的自发参量下转化过程产生纠缠光子的示意图。本文使用周期极化磷酸氧钛钾（PPKTP）晶体光路实现了高效率的位置-动量（EPR）纠缠光子制备，并利用鬼成像和鬼干涉技术验证了纠缠特性，实验设计相对简单，可以为量子信息处理、量子成像等过程提供帮助。1、研究背景量子纠缠态在量子科学领域，已应用于量子密钥分发、量子计算、量子中继等领域。位置-动量纠缠（即EPR纠缠）描述一对在位置上相关，同时在动量上反相关的粒子，设xa、xb分别为粒子a和b的位置，pa、pb分别为...

一、背景介绍高功率光纤激光器凭借其转换效率高、性能稳定、光束质量好以及结构紧凑等优点，被广泛应用于工业加工、****、生物医学、环境监测等各个研究领域，极大推动了人类社会发展。目前，光纤激光器在1µm波段已经实现了20kW连续激光单纤输出，通过光束合成技术已经突破200kW激光输出。在输出激光脉宽方面，光纤激光器通过调Q、锁模技术可以实现从准连续到飞秒全覆盖，其中皮秒、飞秒光纤激光器峰值功率可以达到GW量级。在输出波长方面，通过选用不同的稀土离子掺杂光纤以及光与物...

封面展示了原子尺度下激光与材料的相互作用过程。基于飞秒激光直写的原子制造过程主要通过表层原子修正实现原子结构的加工。封面强调了脉冲激光在原子及近原子尺度制造（ACSM）领域展现出的独特性能优势。通过对光与物质相互作用过程的原子级建模与仿真，有效研究了表层原子结构在不同激光能量下的动力学响应。这些工作为推动飞秒激光在原子制造领域的应用提供了理论指导。一、研究背景面向制造3.0时代的原子级制造技术发展迅速，催生了基于飞秒激光的非接触式加工方案。相比之下，二维材料通过激光烧蚀可以直...

封面展现了脉冲单频光纤放大器的典型结构，通过对窄线宽、低功率的单频脉冲种子源进行多级放大，采取多种技术手段克服激光放大过程中的受激布里渊散射、自相位调制等非线性效应，最终实现脉冲单频激光功率、能量的提升。全光纤脉冲单频光纤放大器具有结构紧凑、系统集成度高的应用优势，结合激光自身高功率/能量、窄线宽的特点，在激光雷达、遥感等相干探测领域具有重要应用价值。一、背景介绍高功率和高能量脉冲单频激光源在相干激光雷达、遥感以及光谱分析等领域具有重要应用。以相干测风雷达为例，随着航空、气象...

1、背景介绍在现代信息技术和光电子学领域，探索新型物理效应及其应用成为推动科技进步的关键动力。在摩尔定律逼近物理极限背景下，探索突破传统半导体材料限制的新型材料和技术尤为重要。激子作为电中性、类氢型玻色子准粒子，有望结合电子和光子优势，促进光电系统互连，在下一代光电子学器件中展现巨大潜力。由于量子限域效应、介电屏蔽作用减弱，二维TMDs半导体中的激子具有纳米级的玻尔半径和高束缚能（高达500meV），使激子器件集成、室温操控激子等成为可能，并且反演对称破缺和自旋轨道耦合导致二...

一、背景介绍随着激光技术的发展，人们对激光腔的理解不断深入，激光器的控制技术也日益成熟，引发了对多模激光器的研究热潮。多模激光器打破了传统单一模式的限制，提供了更丰富的物理现象，并拓展了激光器的应用场景。那么，什么是多模激光器呢？搞清楚这个问题首先需要理解什么是激光的模式。本文所探讨的横模主要基于激光的空间相干性进行定义：达到稳定振荡后，激光光场中彼此相干的空间点属于同一横模，互不相干的空间点属于不同的横模。不同的激光器结构具有不同的本征横模，例如传统圆形镜、方形镜球面腔分别...

一、研究背景单晶金刚石因其高硬度、高导热性和低热膨胀系数等特性，在紫外（~225nm）到太赫兹（THz）频率，甚至微波区域（~8000μm），具有低群速度色散和高透过率，广泛应用于航空航天、生物医学、集成光子学器件、精密光学元件组、微机电系统等领域。金刚石表面微纳结构的高效率、高精度制备，成为制约金刚石功能器件商业应用的关键问题。超快激光因其超高的峰值功率，可以精准控制材料的光能吸收，具有加工精度高、热效应小、环境要求低等优势，是加工金刚石微结构的理想工具。采用常规激光加工技...