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飞秒激光双光子聚合技术的发展及 ...
[13] 燕超月 , 孙盛芝 , 刘小峰 , 等 .飞秒激光减材法制备透明材料 内部三维微纳连通结构研究进展 [J].激光与光电子学进展 , 2023, 60(21): 2100001.Yan C Y, Sun S Z, Liu X F, et al.Research progress on preparation of three - dimensional micro - nano connected structures in transparent materials by femtosecond laser material reduction method[J].Laser & Optoelectronics Progress, 2023, 60(21): 2100001.
吸收机制在高重复速率飞秒激光照射下优化商业聚合物的作用
摘要。在辐射高度重复速率（1 kHz - 1 kHz - 1 mHz）flest（1 kHz - 1 MHz）fomettecond（450 fs）乘以最常用的三种商业聚合物（聚（PVC），聚（PVC），聚乙二醇）（PET）和聚丙烯（PP）的响应据报道，NM（均为1.40 j/cm 2）和1030 nm（1.70 j/cm 2）的NM（1.40 j/cm 2）均报道，获得了有关吸收机制如何影响这些材料的加工效率的研究。 可调节的消融深度和直径是通过在恒定功能和脉冲数量下修改重复速率来完成的。 结果突出了吸收机制，重复速率范围和材料的热特性的作用，以使消融效率受益。 此外，高重复率的使用改善了激光处理，减少了扩展的热效应并增加了消融均匀性。最常用的三种商业聚合物（聚（PVC），聚（PVC），聚乙二醇）（PET）和聚丙烯（PP）的响应据报道，NM（均为1.40 j/cm 2）和1030 nm（1.70 j/cm 2）的NM（1.40 j/cm 2）均报道，获得了有关吸收机制如何影响这些材料的加工效率的研究。可调节的消融深度和直径是通过在恒定功能和脉冲数量下修改重复速率来完成的。结果突出了吸收机制，重复速率范围和材料的热特性的作用，以使消融效率受益。此外，高重复率的使用改善了激光处理，减少了扩展的热效应并增加了消融均匀性。
通过高吞吐量飞秒激光处理和串联神经网络的光子表面逆设计
这项工作通过将飞秒激光处理与串联神经网络的逆设计功能相结合，展示了一种设计光子表面的方法，该功能将激光器制造参数与所得的纹理底物光学特性联系起来。开发了高吞吐量的制造和表征平台，该平台生成一个数据集，该数据集在不锈钢上具有35280个独特的微织物表面，具有相应的测量光谱发射率。受过训练的模型利用光谱发射率和激光参数之间的非线性一对多映射。因此，它主要生成新颖的设计，该设计仅使用激光参数空间的紧凑区域比训练数据中所代表的小25倍，从而再现了光谱发射率的全部范围（平均根平均值<2.5％）。最后，在嗜热伏洛尔特发射器设计应用程序上对逆设计模型进行了实验验证。通过协同激光 - 物质与神经网络能力的相互作用，该方法可以洞悉加速光子表面的发现，从而推进能量收集技术。
用UV飞秒激光脉冲强烈激发Si和GE的相变动力学
半导体的飞秒激光处理已演变为成熟的高精度制造技术，从而实现了广泛的应用。最初大多数研究都采用了近乎红外波长的脉冲，但由于不同的激发条件，由于较短的光学渗透深度，因此使用紫外线激光脉冲的兴趣正在不断增加，从而导致分辨率提高。在这种情况下，为了理解和最终控制复杂的相变途径，需要对这种脉冲触发的相变的时间动力学进行基础研究。在这里，我们报告了一项详细的时间分辨研究，以使用单个400 nm，100 fs激光脉冲在中等和高激发方向进行辐照后，晶体硅和锗的相变动力学。为此，我们采用了FS分辨的光学显微镜，探头波长为800 nm，以研究辐照表面的反射率演变，范围从100 fs到20 ns，范围为100 fs。在中等激发的情况下，数据揭示了激光诱导的过程的整个序列，从产生自由电子等离子体，非热融化，消融和半透明消融层的膨胀层的扩展。在峰值流体的激发时超过30倍消融阈值，观察到异常的瞬态高反射率态，这可能表明了后坐压力诱导的液体 - 液相相变。 此外，在中度的辐射后，两种材料形成了70 nm厚的无定形表面层。超过30倍消融阈值，观察到异常的瞬态高反射率态，这可能表明了后坐压力诱导的液体 - 液相相变。此外，在中度的辐射后，两种材料形成了70 nm厚的无定形表面层。总体而言，我们的结果提供了有关FS-Pulse激发在近绿色波长范围内两种材料的最终状态的相关信息。
通过飞秒激光波导写入玻璃的光子集成电路
相对于激光束。图 2a 描绘了 FLW 过程的图形表示。FLW 是一种串行制造技术，与光刻相比可能并不适合大规模生产。然而，它的速度和简单性使其成为至少在量子技术等快速发展领域中规模生产的有吸引力的选择。可以实现的折射率变化很小，因此设备不如硅或氮化硅等其他平台那么小型化。然而，FLW 因允许三维电路布局（图 2b-c）、与玻璃以外的各种材料兼容（促进复合设备的混合集成）以及与标准光纤的低损耗连接而脱颖而出。FLW 只是通过超短激光脉冲与透明材料的非线性相互作用实现的几种微加工工艺之一。另一个例子是飞秒激光烧蚀，它可以精确去除材料，从而形成三维微结构，如图 2a 所示的微沟槽。将飞秒激光烧蚀与激光烧蚀相结合，可以提高集成光子器件的性能，例如可编程光子集成电路 [5]，它集成了波导、电可编程干涉仪和空心结构，从而实现了非常低的
通过飞秒激光微加工引起的折射率剪裁的差异模式均衡
模式分割的多路复用技术与几种模式ERBIUM掺杂纤维放大器（FM-EDFA）相结合，显示出解决标准单模光纤（SSMF）传输系统的容量限制的重要潜力。但是，在FM-EDFA中产生的差异模式增益（DMG）从根本上限制了其传输能力和长度。在此，提出了使用飞秒激光微加工来调整折射率（RI）的创新DMG均衡策略。可变模式依赖性衰减可以根据FM-EDFA的DMG曲线来实现，从而实现DMG均衡。为了验证提出的策略，研究了常用FM-EDFA配置的DMG均衡。模拟结果表明，通过优化飞秒激光尾区域的长度和RI调节深度，在3个线性偏振（LP）模式组中，最大DMG（DMG MAX）在10 dB中降低了10 dB，而平均DMG（dmg ave）的平均dmg（dmg ave）。最后，实验证明了一个2-LP模式DMG均衡器，导致DMG最大最大从2.09 dB减少到0.46 dB，并且在C频带上将DMG AVE从1.64 dB降低到0.26 db，仅插入插入率为1.8 db。此外，使用5.4 dB实现了最大可变DMG均衡范围，满足了最常用的2-LP模式扩增方案的要求。
使用飞秒激光器对无内部增益层的 SiGe BiCMOS 单片硅像素探测器的时间分辨率
摘要：使用飞秒激光研究了为 MONOLITH H2020 ERC Advanced 项目生产的第二个单片硅像素原型的时间分辨率。ASIC 包含一个间距为 100 μ m 的六边形像素矩阵，由低噪声和非常快速的 SiGe HBT 前端电子设备读出。使用厚度为 50 μ m 的外延层、电阻率为 350 Ω cm 的硅晶片来生产完全耗尽的传感器。在测试的最高前端功率密度 2.7 W/cm 2 下，发现飞秒激光脉冲的时间分辨率对于由 1200 个电子产生的信号为 45 ps，对于 11k 个电子则为 3 ps，这大约相当于最小电离粒子产生的电荷最可能值的 0.4 倍和 3.5 倍。将结果与使用同一原型获取的测试光束数据进行比较，以评估电荷收集波动产生的时间抖动。
飞秒脉冲激光光动力疗法激活黑色素并消除恶性黑色素瘤
光动力疗法（PDT）依赖于一系列导致细胞死亡的光学和光化学反应。虽然对各种癌症有效，但由于黑色素的高光吸收，PDT在治疗色素黑色素瘤方面的成功率较低。在这里，使用〜100 fs脉冲的近近红外激光光对光子坐骨的2-光子激发（2p -pdt）来解决此限制。使用色素和非有色的鼠类黑色素瘤克隆细胞系在体外阐明黑色素在启用而不是阻碍2p -PDT中的关键作用。比较了临床光敏剂（visudyne）和卟啉二聚体（Oxdime）之间的光循环毒素 - 比较600-倍倍高于σ2p值。出乎意料的是，尽管两种细胞系中的1p -PDT响应都是相似的，但2p激活在杀死色素方面比非色素细胞更有效，这表明黑色素2p -pdt具有主要的作用。在体内的结膜黑色素瘤模型中证明了临床翻译的潜力，在该模型中完全消除了小肿瘤。the工作阐明了在多 - 光子PDT中的黑色素贡献，从而使基于光的治疗方法可以提高，这些治疗以前认为在色素的肿瘤中不适合使用。
