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超快激光加工是靈活制備微納米結(jié)構(gòu)的可靠手段，但衍射極限制了其納米結(jié)構(gòu)的制備能力，且制備效率低下。針對(duì)以上問(wèn)題，清華大學(xué)材料學(xué)院鐘敏霖教授課題組開展了十多年的系統(tǒng)研究，發(fā)展了一系列超快激光微納結(jié)構(gòu)制備與雙級(jí)精確調(diào)控新方法，探索了超快激光制備的微納結(jié)構(gòu)表面在超疏水、高抗反、高敏感性和生醫(yī)檢測(cè)等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。本文以四個(gè)領(lǐng)域的部分研究工作為代表，旨在與本領(lǐng)域同仁交流探討，共同推進(jìn)本研究領(lǐng)域的發(fā)展。關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展1、超快激光制備可控微納結(jié)構(gòu)與特殊浸潤(rùn)性研究超親水、超疏水、超雙疏和超滑表...

基于光柵局域溫度控制的高精度光學(xué)濾波器的基本原理及應(yīng)用場(chǎng)景。包含噪聲的多制式光學(xué)載波信號(hào)通過(guò)低損耗通信光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離信息傳輸，通過(guò)在光纖光柵內(nèi)引入多個(gè)局域可控相移形成由性能可重構(gòu)的矩形光學(xué)濾波響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光學(xué)信號(hào)噪聲的濾除和信息的高保真?zhèn)鬏敗D中以不同顏色的光束表示多制式的光學(xué)載波信息;圖中的波形表示傳輸?shù)男畔ⅲ渲行盘?hào)之間的藍(lán)色雜亂波形表示存在的噪聲;整個(gè)圓形管道代表光信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?中間多個(gè)圓片代表了光纖局域相移點(diǎn)的引入，組成了本文描述的高精度光學(xué)濾波器。研究背景光纖布拉...

微納光電子學(xué)研究微納結(jié)構(gòu)中物質(zhì)與光波/光子的相互作用，為光電子技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展提供了新的物理機(jī)制和實(shí)現(xiàn)手段。光與物質(zhì)之間的相互作用本質(zhì)上可以理解為各種基本粒子和準(zhǔn)粒子之間的相互作用，微納結(jié)構(gòu)可以操控聲子、表面等離基元等準(zhǔn)粒子的特性及其與光子、電子的相互作用，這種操控作用帶來(lái)的新物理促進(jìn)了新功能光電子芯片的出現(xiàn)。微納結(jié)構(gòu)突破傳統(tǒng)光電子芯片基于束縛電子和光場(chǎng)相互作用的框架，使得自由電子也成為了光電子芯片的新角色。通過(guò)納米結(jié)構(gòu)或超材料，可以實(shí)現(xiàn)芯片上飛行電子、晶體中束縛電子、光子三者...

共聚焦顯微鏡是生物學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域中觀察細(xì)胞尺度的結(jié)構(gòu)的重要儀器。通過(guò)與樣品面共軛的針孔對(duì)離焦雜散光的限制，共聚焦顯微鏡可以實(shí)現(xiàn)接近由衍射成像系統(tǒng)孔徑導(dǎo)致的阿貝衍射極限分辨率的成像。共聚焦顯微成像是一般生物細(xì)胞學(xué)研究的常用工具，一般共聚焦成像系統(tǒng)的分辨率在半波長(zhǎng)左右。然而目前的共聚焦顯微鏡在分辨率上仍不足以支持對(duì)細(xì)胞器、蛋白質(zhì)等更小尺度的樣品的觀察。因此，研究人員在共聚焦顯微系統(tǒng)的分辨率提升問(wèn)題上投入了大量的研究，基于共聚焦顯微系統(tǒng)的超分辨顯微方法也應(yīng)運(yùn)而生。熒光輻射差分超...

筱曉(上海)光子技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“筱曉”)開發(fā)新的超級(jí)C波段和L波段應(yīng)用，擴(kuò)展了其用于光數(shù)字相干通信的激光光源產(chǎn)品--超小型窄線寬波長(zhǎng)可調(diào)光源(Nano-ITLA)的產(chǎn)品陣容，從而擴(kuò)展了傳統(tǒng)C波段的帶寬。產(chǎn)品原理結(jié)構(gòu)為了應(yīng)對(duì)通信流量的增長(zhǎng)，采用光數(shù)字相干方式的超高速傳輸系統(tǒng)正在被引入。未來(lái)預(yù)計(jì)將引入后5G時(shí)代服務(wù)，這將需要比5G更大的數(shù)據(jù)量，因此提高中長(zhǎng)距離光通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量至關(guān)重要。然而，隨著速度的提升，每個(gè)信道所需的帶寬將從傳統(tǒng)的50GHz間隔增加，而可傳輸信道的...

近年來(lái)，智能執(zhí)行器件取得了突破性的進(jìn)展。與由剛性材料構(gòu)成的傳統(tǒng)執(zhí)行器件相比，智能軟體執(zhí)行器憑借其柔軟和自適應(yīng)性強(qiáng)的材料組分以及可根據(jù)外部刺激響應(yīng)來(lái)自發(fā)完成運(yùn)動(dòng)的特性，在生物醫(yī)學(xué)工程，光學(xué)系統(tǒng)，微機(jī)械系統(tǒng)，化學(xué)分析等領(lǐng)域擁有無(wú)限廣闊的前景。而隨著人們對(duì)小型化、便攜化和智能化產(chǎn)品的需求日益增大，微納加工技術(shù)與新型材料的研究也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。其中飛秒激光雙光子聚合直寫具有高自由度可編程設(shè)計(jì)能力、強(qiáng)大的三維處理能力和高空間分辨率等優(yōu)點(diǎn)，在三維微納器件制造方面有著極大優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，如...

光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)的工作原理。安裝在跟蹤平臺(tái)上的光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)可實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)距離高速非合作運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的高精度測(cè)距和測(cè)速。采用單光子探測(cè)器的激光雷達(dá)能夠探測(cè)單個(gè)光子，具有高的探測(cè)靈敏度。在其激光回波點(diǎn)云中，大量的噪聲光子在時(shí)域上呈隨機(jī)分布，而目標(biāo)的回波光子具有一定的連續(xù)性和關(guān)聯(lián)性，通過(guò)多次激光回波累加或者相關(guān)算法處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以提取出目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而獲得動(dòng)目標(biāo)的距離和速度信息。激光測(cè)距雷達(dá)主要采用飛行時(shí)間原理實(shí)現(xiàn)目標(biāo)測(cè)距，具有測(cè)距精度高、作用距離遠(yuǎn)、測(cè)距速率高等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于...

集成多維光互連和光處理的主要內(nèi)容，其主要利用激光器、調(diào)制器、探測(cè)器、波長(zhǎng)/偏振/模式處理器(微環(huán)、陣列波導(dǎo)光柵、偏振轉(zhuǎn)換器、模式復(fù)用器)、光開關(guān)陣列等器件及其集成，提供芯片級(jí)多維光互連和光處理的解決方案。片上集成光互連和光處理利用光作為載波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和信號(hào)處理，從而實(shí)現(xiàn)芯片和光纖等高速互連通信。結(jié)合光波的頻率、偏振、時(shí)間、復(fù)振幅及空間結(jié)構(gòu)等物理維度資源進(jìn)行多維復(fù)用，可以進(jìn)一步增大互連通信系統(tǒng)的容量。同時(shí)，片上集成光處理也呈現(xiàn)出高速大容量、多維度、多功能、可調(diào)諧、可重構(gòu)及靈活...