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Walden Aerospace / LTAS / LTASI - 透镜状、环形、...
1977 年至 1990 年，Walden 与墨西哥飞艇制造公司 SPACIAL S.A. 的创始人 Mario Sánchez-Roldan 合作，设计和开发了一系列采用透镜状刚性测地线空间框架船体的飞艇。合作成果包括小尺寸 XEM-4 刚性透镜状飞艇演示器和全尺寸 SPACIAL MLA-32-B，后者于 1989 年 6 月首次飞行，成为 50 年来第一艘现代载人刚性飞艇。此次合作还验证了 Walden 的测地线船体设计规范，该规范用于 LTAS 飞艇设计。1997 年，该公司获得了第一批投资者，公司名称更改为 LTAS / CAMBOT LLC，以反映他们开发远程控制高空平台 (HAP)（称为 CAMBOT）的计划。Robert Ellingwood 成为该公司的总裁。2003 年，该公司更名为 LTAS Holdings LLC 和 LTAS International LLC (LTASI)。LTAS Holdings 是 Michael Walden 专利的受让人，并授权使用该知识产权 (IP)。LTASI 是 IP 应用的被许可人。此外，2003 年，一群外国投资者提供资金开发和建造大型 DCB 原型飞艇，最初打算将其作为 30-XB / 技术演示器，并被简单地指定为 TD1，后来被指定为 TD2。Michael Walden 于 2005 年离开 LTAS Holdings 和 LTASI。当时，LTAS 公司计划开发基于 TD2 设计的 New Frontier DCB 飞艇系列。这些公司于
使用轴棱镜双合透镜聚焦的红外激光脉冲通过硅形成超高纵横比结构
我们描述了如何将轴棱镜和透镜直接组合起来，为激光材料加工应用提供简单而有效的光束整形解决方案。我们产生了 1550 nm 的高角度伪贝塞尔微光束，这很难通过其他方法产生。结合飞秒脉冲的适当拉伸，我们可以获得半导体内部的优化条件，从而开发出高纵横比折射率写入方法。使用超快显微镜技术，我们用 200 fs 和 50 ps 脉冲表征了硅内部传递的局部强度和触发的电离动力学。虽然两种情况下产生的等离子体密度相似，但我们表明，重复的皮秒辐照会在激光束方向上自发地产生永久性的改变，从前表面损伤到辐照硅晶片的背面。与当今为电介质演示的直接微爆炸和微通道钻孔条件类似的条件仍然无法实现。尽管如此，这项工作证明了能量密度高于以前在半导体中实现的水平，并且是一种新颖的冲击写入模式，可以在硅中创建长宽比超过 ~700 的结构，而无需任何光束运动。沿观察到的微等离子体通道估计的电导率瞬态变化和测量的接近光速的电离前沿支持了在 GHz 重复率下光学可控的垂直电连接的设想。根据测量的超过 10 −2 的正折射率变化，通过冲击写入获得的永久性硅改性是光导结构。这些发现为电气和光学硅通孔的独特单片解决方案打开了大门，而硅通孔是 3D 芯片堆栈中垂直互连的关键元件。
CMOS 成像器微透镜优化的光学模拟
在第一部分中，我们描述了我们的方法。我们从标准微电子 CAD 软件中的像素布局描述开始，然后在光学射线追踪软件上生成三维模型。该光学模型旨在尽可能真实，同时考虑到像素所有组件的几何形状和材料的光学特性。还开发了一种特定的射线源来模拟真实条件下的像素照明（物镜后面）。在光学模拟之后，结果被传输到另一个软件以进行更方便的后处理，其中我们使用由角度响应模拟结果与测量值的拟合确定的加权表面作为感光区域。利用这个表面，我们计算基板内的射线密度以评估传感器的模拟输出信号。
高度光稳定、kHz 重复率、二极管泵浦无循环液体染料激光器，具有热透镜管理功能
A. Hamja, a) R. Florentin、S. Chénais、S. Forget 激光物理实验室，巴黎北索邦大学，CNRS，UMR 7538，F-93430 Villetaneuse，法国 a) 通讯作者：mdamir.hamja@sorbonne-paris-nord.fr 摘要 液态染料激光器一直被认为是可见光范围内理想的可调谐激光源，但体积庞大、价格昂贵，并且需要复杂的染料循环系统。我们在此介绍一种依靠低成本蓝色激光二极管作为泵浦源和密封染料电池（无流动电路）的系统，从而形成一种结合了固态设备的便利性和尺寸以及液态有机激光器的稳定性的设备。获得了非常高的光稳定性（高达 1.2×10 9 个脉冲，或 1 kHz 下 12 天），比在类似条件下工作的固态染料激光器高出 5 个数量级。发现在低重复率下可获得的脉冲数受分子自扩散限制，因此与总比色皿体积有关。相反，重复率限制为几 kHz，这表明热效应比三重态粒子群效应发挥更大的作用。热效应通过建立强大的负热透镜来抑制激光：通过谐振器设计校正此热透镜的非异常部分，可将重复率提高到 14 kHz，并可能进一步优化。这项工作展示了一种构建现成的、紧凑的、低成本的、方便的可见光范围内可调脉冲激光器的途径，其稳定性优于有机固态激光器。最近，高功率蓝色和紫色激光二极管 1 的出现促使人们重新考虑许多以前需要昂贵的可见光固态激光器的应用：例如，当用激光二极管取代泵浦激光器时，钛宝石激光器的成本可以下降一个数量级。2 由于染料激光器在光谱的蓝绿区域表现出大的吸收带，它们也非常适合 GaN 二极管泵浦，并且可能会遵循相同的路线。3–8 然而，虽然液态染料激光器是第一种可调谐激光器，可用于光谱学、9 医学 10 或传感 11，但如今它们更加保密，主要是因为染料溶液电路的处理麻烦而复杂。事实上，在那些激光器中，增益介质必须通过主动流不断补充：这可以避免三线态的积累，缓解热问题，并疏散光漂白分子以实现稳定的激光发射。染料电路的复杂性是许多应用的瓶颈，尽管可以通过使用光流体装置在一定程度上降低这一问题。12,13 为了克服这一困难，可以实施两种解决方案：固态增益介质或无循环液体胶囊。虽然固态染料激光器被认为非常有前途（特别是在有机半导体出现之后，这引发了人们制造电泵有机激光二极管的希望 14–16 ），但它们也存在重大缺陷。主要缺陷是光稳定性低，无法在高温下工作
使用轴棱镜双合透镜聚焦的红外激光脉冲通过硅形成超高纵横比结构
我们描述了如何将轴棱镜和透镜直接组合起来，为激光材料加工应用提供简单而有效的光束整形解决方案。我们产生了 1550 nm 的高角度伪贝塞尔微光束，这很难通过其他方法产生。结合飞秒脉冲的适当拉伸，我们可以获得半导体内部的优化条件，从而开发出高纵横比折射率写入方法。使用超快显微镜技术，我们用 200 fs 和 50 ps 脉冲表征了硅内部传递的局部强度和触发的电离动力学。虽然两种情况下产生的等离子体密度相似，但我们表明，重复的皮秒辐照会在激光束方向上自发地产生永久性的改变，从前表面损伤到辐照硅晶片的背面。与当今为电介质演示的直接微爆炸和微通道钻孔条件类似的条件仍然无法实现。尽管如此，这项工作证明了能量密度高于以前在半导体中实现的水平，并且是一种新颖的冲击写入模式，可以在硅中创建长宽比超过 ~700 的结构，而无需任何光束运动。沿观察到的微等离子体通道估计的电导率瞬态变化和测量的接近光速的电离前沿支持了在 GHz 重复率下光学可控的垂直电连接的设想。根据测量的超过 10 −2 的正折射率变化，通过冲击写入获得的永久性硅改性是光导结构。这些发现为电气和光学硅通孔的独特单片解决方案打开了大门，而硅通孔是 3D 芯片堆栈中垂直互连的关键元件。
使用接近索引匹配的固体浸入透镜
半导体材料中的颜色中心是非经典光子状态的有前途的来源。由于它们的局部能级嵌入了宿主的大块电子带隙内，因此它们将单个原子的光学特性与固态环境的scal骨结合在一起。的确，宽带半导体中的中间隙能级产生的增强的电子配置可以在室温及以上启用单个光子发射。1已经发现了许多这样的颜色中心，包括在钻石中，1-8碳化硅（SIC），9,10氮化铝（ALN），11枚硝酸盐（GAN），12-14和六边形的硝酸盐（H- BN）。15这些颜色中心的发现导致了量子技术的令人印象深刻的恶魔，包括纳米级磁性感应，4纳米级量子量子温度计，16个量子中继器，17
基于3D打印衍射光学元件和3D打印多透镜阵列的多光子（7×7）聚焦3D激光打印机
图 1 多焦点打印的不同光束分裂方法概览。a 宽带激光束照射衍射光学元件 (DOE) 并衍射成两个衍射级的渲染图。与波长相关的衍射角使入射光束散开。b 渲染图显示多透镜阵列 (MLA)，该阵列将入射红色高斯激光束的一小部分聚焦到焦点阵列中。一半的入射激光功率被传输而不会影响焦点阵列。c 入射红色激光束照射 DOE 并在单个光束中衍射的渲染图。使用宏观透镜，每个光束被引导到由单独的微型透镜组成的 MLA 的单个透镜上。这些透镜进一步聚焦每个光束，有效地增加和创建可用于多光子多焦点 3D 打印的焦点阵列（焦点扩展函数仅有微小扩展）。
基于硅透镜的超高频超声波换能器（150MHz）
摘要：声学显微镜和声镊在微粒操控、生物医学研究和无损检测等领域有着重要的应用价值。超高频超声换能器是声学显微镜的关键部件，而声镊和声透镜又是超高频超声换能器的重要组成部分，因此声透镜的制备至关重要。硅具有声速高、声衰减小、可加工性好等特点，是制备声透镜的合适材料。前期研究中硅透镜主要采用刻蚀法制备，但刻蚀存在一些缺点，大尺寸刻蚀工艺复杂、耗时长、成本高，且垂直刻蚀优于球面刻蚀。因此，本文介绍了一种新的超精密加工方法来制备硅透镜。本文制备了口径为892 μm、深度为252 μm的硅透镜，并基于硅透镜成功制备了中心频率为157 MHz、−6-dB带宽为52%的超高频超声换能器。换能器焦距为736μm，F数约为0.82，换能器横向分辨率为11μm，可以清晰分辨硅片上13μm的狭缝。
超表面透镜光镊中的单原子捕获
单个被捕获的中性原子阵列是量子模拟、计算和计量的一个新兴平台[1-3]。通过与捕获离子类似的从头控制，可以制备和纠缠单个原子[4-6]，并且越来越有望实现可扩展的量子计算[7-9]。然而，实用的量子计算需要在降低错误率和增加量子比特数方面取得实质性进展。中性原子阵列面临的一个突出挑战是开发可扩展的多功能光学元件，以实现超精细态和里德堡激发的选址操控，在受限环境中操作，并实现低散射和串扰。在离子阱实验中，长期以来在开发集成光学元件方面的努力已经提高了并行性和寻址能力[10-12]。中性原子需要类似的轨迹，并有许多独特的要求。例如，对单个中性原子的控制在很大程度上依赖于光势来捕获，无论是在晶格中还是在紧密聚焦的激光束阵列中，这被称为光镊。
仿生空间三维阵列多焦点超透镜的理论设计
摘要：随着微纳光学的发展，超表面作为新型电磁波控制器件受到越来越多的关注，其中超透镜由于其独特的光学性质，作为超表面的典型应用得到了开发和应用。然而，以前的大多数超透镜只能产生一个焦点，严重限制了它们的应用。受苍蝇复眼的启发，我们提出了一种特殊的空间多焦点超透镜。我们的超透镜可以反转入射圆偏振光的偏振态，然后将其聚焦。此外，通过设计合理的相位和区域分布，可以实现水平排列的多焦点超透镜，这与垂直排列的多焦点超透镜类似。最重要的是，通过结合这两种分布方法，可以很好地实现具有低串扰的空间三维阵列多焦点超透镜。所提出的仿生三维阵列多焦点超透镜具有惊人的聚焦效果，有望在成像、纳米粒子操控、光通信等领域得到应用。