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通过飞秒激光消融和碎片合成的过渡金属二分法纳米颗粒的可调光学性质
对谐振介电纳米结构的操纵对于下一代光子设备至关重要。传统上，研究人员为此目的使用二维或相变材料。然而，前者导致较小的效率，而后者则缺乏持续变化。在这里，我们通过激光诱导的修改提供了另一种方法。cally，通过激光消融过程，我们合成了钼（MOS 2）纳米颗粒（NPS），然后我们通过激光片段来控制其组合。它导致MOS 2转化为其氧化物MOO 3 - X，进而导致光学响应的明显修饰，这是由于其光学常数之间的较大差异。此外，与原始MOS 2和经典的硅NP相比，激光碎片的NP具有更大的光热反应。因此，我们的基于MOS 2的激光可触摸NP为共振纳米光子剂（尤其是光热疗法）开辟了新的观点。
利用亚带隙激发飞秒激光剥离技术生产独立 GaN 发光二极管芯片
激光剥离 (LLO) 通常用于将功能薄膜与下面的基板分离，特别是将基于氮化镓 (GaN) 的发光二极管 (LED) 从蓝宝石中分离出来。通过将 LED 层堆栈转移到具有定制特性的外来载体（例如高反射表面），可以显著提高光电器件的性能。传统上，LLO 是使用纳秒级的紫外激光脉冲进行的。当指向晶圆的蓝宝石侧时，蓝宝石/GaN 界面处的第一层 GaN 层吸收脉冲会导致分离。在这项工作中，首次展示了一种基于 520 nm 波长的飞秒脉冲的 LLO 新方法。尽管依赖于亚带隙激发的双光子吸收，但与传统的 LLO 相比，超短脉冲宽度可以减少结构损伤。在详细研究激光影响与工艺参数的关系后，我们开发了两步工艺方案，以制造边长可达 1.2 毫米、厚度可达 5 微米的独立 InGaN/GaN LED 芯片。通过扫描电子显微镜和阴极发光对分离的芯片进行评估，结果显示 LLO 前后的发射特性相似。
20 GHz纤维融合的飞秒脉冲和超纤维脉的产生，具有共振电频率梳子
频率梳子具有10-20 GHz的模式间距对于越来越重要的应用至关重要，例如天文光谱仪校准，高速双重击向光谱和低噪声微波生成。虽然电磁调节器和微孔子可以以这种重复速率提供窄带梳子来源，但剩余的挑战是产生具有足够峰值功率的脉冲来启动非线性超脑抗脑电图的一种手段，该脉冲跨越了数百个Terahertz（THZ）（THZ）。在这里，我们使用现成的偏振化放大和非线性纤维组件为此问题提供了简单，坚固且通用的解决方案。使用1550 nm的谐振电频率梳子证明了这种非线性时间压缩和超脑部生成的光纤方法。我们以20 GHz的重复速率显示了如何轻易实现短于60 fs的脉冲。可以将相同的技术应用于10 GHz的皮秒脉冲，以表现出9倍的时间压缩，并实现50 fs脉冲，峰值功率为5.5 kW。这些压缩的脉冲通过多段分散量的异常 - 非线性纤维或tantala波导，可以在传播后跨越超过600 nm的平坦超脑生成。相同的10 GHz源可以很容易地获得八度跨度的光谱，以在分散工程二氮化硅波导中自我引用。这种简单的全纤维方法用于非线性光谱扩展填补了将任何窄带10–20 GHz频率梳子转换为宽带光谱的关键空白，用于从高脉冲率中受益并需要访问单个梳子模式的广泛应用。
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。
采用紫外飞秒激光烧蚀电离质谱法对 SnAg 焊料凸点进行三维成分分析
老材料在微电子领域的重要性日益凸显，不仅体现在二级封装（即印刷电路板组装层面），也体现在一级封装（例如，图 1 a 所示的倒装芯片组装）中。1 在这些应用中，各种类型、不同尺寸的焊料凸块用于三维集成电路 (3D-IC) 的复杂互连。1a 典型焊料凸块的构建示意图如图 1 b 所示。当今 300 毫米晶圆级焊料凸块应用技术上最相关的合金材料是电沉积共晶 SnAg。1b 然而，由于 Sn 2+ 和 Ag + 离子的标准还原电位差异很大（ΔE0≈0.94V），通过电化学沉积制造 SnAg 合金是一项艰巨的任务。为了解决这个问题，通常会在 SnAg 电镀液中添加络合剂和螯合剂，这些络合剂和螯合剂选择性地作用于较惰性的 Ag + 离子，从而减慢其沉积速度以与 Sn 2+ 相兼容，并促进两种金属的共沉积。2 这是实现所需合金成分的关键先决条件。3 此类络合剂和螯合剂的另一个补充功能是稳定含 Sn 电解质中的 Ag + 离子，防止其还原为金属 Ag 以及随之而来的 Sn 2+ 氧化
线性到非线性飞秒激光脉冲在空气中聚焦的能量极限 Yu.E.Geints 1 , DVMokrousova 2 , DVPushkarev 2 , GERizaev 2 , LV
线性到非线性飞秒激光脉冲在空气中聚焦的能量极限 Yu.E.Geints 1、DVMokrousova 2、DVPushkarev 2、GERizaev 2、LVSeleznev 2、I.Yu.Geints 1,3、AAIonin 2 和 AAZemlyanov 1、1 VE Zuev 俄罗斯科学院西伯利亚分院大气光学研究所，1，Zuev 院士广场，托木斯克 634055，俄罗斯 2 PN 俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所，53 Leninskii pr.，莫斯科 119991，俄罗斯 3 莫斯科国立大学物理学院，列宁戈里，莫斯科 119991，俄罗斯 * 电子邮件：ygeints@iao.ru 摘要 紧密聚焦高功率超短激光的传播光学介质中的脉冲通常受介质光学非线性的显著影响，这会显著影响非线性焦点周围的激光脉冲参数，并导致不可避免且通常不受欢迎的焦腰空间扭曲。我们介绍了在不同空间聚焦下飞秒 Ti：蓝宝石激光器脉冲在空气中传播的实验研究和数值模拟结果。我们集中研究了不同聚焦方式下的光谱角和空间脉冲变换 - 从线性到非线性，当脉冲成丝时。据我们所知，我们首次发现了激光脉冲数值孔径范围 - 即从 NA = 2·10 -3 到 5 10 -3（对于 1 mJ 的激光脉冲能量），其中激光脉冲频率角谱和脉冲空间形状的畸变最小。通过数值模拟，我们发现了各种聚焦条件下的阈值脉冲能量和峰值功率，在此范围内，空气中的线性和强非线性激光脉冲聚焦之间会发生转变。结果表明，随着脉冲数值孔径的增大，该能量极限降低。我们的研究结果确定了足够的激光脉冲数值孔径和能量，以获得焦点附近具有良好光束质量的最大激光强度，适用于各种激光微图案化和微加工技术。1.引言光学介质的强非线性通常在高峰值功率激光脉冲在该介质中的传播中起着显著的作用，这导致脉冲时空自调制和其光谱成分的大规模变化，发生在脉冲高强度区域，即在伴随相对较高的自由电子密度的细长等离子体通道的激光束丝中。在空气和其他透明介质（如水、固体电介质等）中，这种丝状物的峰值强度可高达数百TW/cm2，而平均丝状物横向尺寸因传播介质、激光波长和聚焦条件的不同而从几个微米到数百微米不等[1]。在丝状化过程中，激光脉冲发生深度自相位调制，这导致其频率角谱显著丰富。这也导致了宽超连续谱翼[2]和高发散圆锥发射环[3]的形成。到目前为止，已经有大量研究致力于超短激光脉冲的成丝及其可能的应用（例如，参见评论[1,4,5]）。在峰值功率P 0 超过自聚焦临界功率P c 的准直或聚焦激光脉冲传播过程中，成丝现象开始于所谓的非线性焦点。可以使用半经验马尔堡公式相当准确地估计到非线性焦点的距离z sf
宽带中红外超局部生成在分散工程的AS2S3-Silica nanspike波导中，由2.8 m飞秒激光泵送
宽带中红外（IR）超脑激光源对于分子指纹区域的光谱学至关重要。在这里，我们报告了AS 2 S 3-Silica Nansospike Hybrid Waveguides的产生，并在2 s-Silica Nansospike Hybrid波动中产生，由定制的2.8μm飞秒纤维激光器泵送。波导是由压力辅助熔融AS 2 s 3的压力融化到二氧化硅毛细管中形成的，从而可以精确地定制分散体和非线性。连续的相干光谱从1.1μm到4.8μm（30 dB水平）时，在设计波导时会观察到2.8μm在异常的分散体状态中。首次制造和研究了线性锥形的毫米尺度为2 s-3-silica波导，据我们所知，与均匀的波导相比，具有重新的规格相干性，表现出比均匀的波导更宽。由于熔融二氧化硅鞘屏蔽了AS 2 S 3，因此波导被证明是长期的稳定和防水。他们提供了产生宽带MID-IR超孔的替代途径，并在频率计量学和分子光谱中应用，尤其是在潮湿和水性环境中。©2021中国激光出版社
量子力学的数量和量子信息的数量
摘要：在这项工作中，Ti的直接照射：蓝宝石（100 fs）飞秒激光束在第三次谐波（266 nm）（266 nm），中等重复率（50 Hz和1000 Hz），用于在聚恒定（PS）薄膜上创建正常的周期性纳米结构。在一个斑点区的情况下，获得了50 Hz以及1 kHz的典型低空间频率LIPS（LSFL），并使用线扫描辐照。激光束的功能，重复速率，脉冲数（或辐照时间）和扫描速度，以导致各种周期性纳米结构的形成。发现PS的表面形态在很大的能量（1至20 µ j/pulse）下强烈取决于大量脉冲（10 3至10 7脉冲）的积累。此外，在激光辐照过程中从室温加热至97℃，修饰了纹波的形态，尤其是它们的振幅从12 nm（RT）提高到20 nm。扫描电子显微镜和原子力显微镜用于成像表面结构的形态特征。以选定的速度进行激光梁扫描，可以在聚合物膜上生成良好的纹波，并在大面积上产生均匀性。
超快速退火改善了SNR和长期稳定性的长期逐线FBG阵列，该阵列刻在无固定纤维中，用于极度温度应用
摘要 - 这项研究报告了在高度多模型无芯光纤中使用飞秒激光铭文制造的4阶逐行线纤维Bragg Gragg Gragg（FBG）阵列，特别着重于实现实质性的多重功能。采用了超快速退火程序，从而使FBG传感器的边缘可见性的令人印象深刻的增强大约13 dB，这意味着显着改善了约4 dB。这种实质性的增强有助于在极端温度条件下多路复用FBG阵列的长期稳定性和性能。用于多路复用FBG阵列采用的系统制造方法可以保证阵列内每个单独的FBG的高信号效率比（SNR）。此FBG阵列旨在用于极端温度应用，以基于掺杂的光纤（包括SNR降解和温度诱导的边缘漂移）的传统FBG相关的限制。在高达1120°C的温度下进行测试证明了FBG阵列的稳定性，而不会在读数中发生波动。此外，它忍受了七个热周期，从500°C到1120°C，超过60小时，表现出出色的热稳定性。具有超快速退火方法的高度多路复用的FBG阵列对极端温度环境（例如钢制造）有希望，例如，精确且可靠的分布式温度监测必须进行。索引条款 - 超快速退火；无木纤维bragg graging;按线方法； Femto秒激光制造；高度多模波导。