摘要。利用飞秒光纤激光器在空气中钻孔和切割微孔。首先,研究了透明(玻璃)和不透明(金属和组织)材料中的微孔钻孔。用光学和扫描电子显微镜对孔的形状和形貌进行了表征和评估。演示了长宽比为 8 ∶ 1 的无碎片、圆度好、无热损伤的微孔。还演示了在硬组织和软组织中钻孔微孔,没有裂纹或附带热损伤。然后,研究了不同材料的沟槽微加工和切割,并研究了激光参数对沟槽性能的影响。获得了笔直、干净的沟槽边缘,没有热损伤。© 作者。由 SPIE 根据知识共享署名 3.0 未移植许可证发布。分发或复制本作品的全部或部分需要完全署名原始出版物,包括其 DOI。 [DOI: 10.1117/1.OE .53.5.051513 ]
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1 Riken Spring-8 Center,1-1-1 Kouto,Sayo,Sayo,YOOGO 679-5148,日本2日本2精确科学与技术系,大阪大学工程研究生院,2-1 Yamada-Oka,Osaka,Osaka,Osaka 565-0871,日本565-0871,日本3日本3 UniwersytetupoznaðSkiego2,PL-61614 POZNA或波兰4自由电子激光科学中心CFEL,DEUTSCHES ELEKTRONEN-SYNCHROTRON DESY,NOTKERSTER,NOTKERSTER。85,22607德国汉堡5欧洲XFEL GMBH,HOLZKOPPEL 4,22869德国Schenefeld,德国6核物理研究所6,波兰科学院核物理学院,Radzikowskiego 152,152,152,31-342 KRAKOW,波兰克拉克夫,波兰7材料材料部7材料,材料部7材料部 Nagoya, 464-8603, Japan 8 Japan Synchrotron Radiation Research Institute, Kouto 1-1-1, Sayo, Hyogo 679-5198, Japan 9 Center for Ultra-Precision Science and Technology, Graduate School of Engineering, Osaka University, 2-1 Yamada-oka, Suita, Osaka 565-0871, Japan
摘要 神经电极接口对于各种生物电子治疗的刺激安全性和记录质量至关重要。最近提出的由飞秒激光制备的分级铂铱 (Pt-Ir) 电极在体外表现出优异的电化学性能,但其在体内的性能仍不清楚。在本研究中,我们通过在成年大鼠脑内植入 1、8 和 16 周来探索分级 Pt-Ir 电极的电化学性能、生物反应和组织粘附性。以普通光滑 Pt-Ir 电极作为对照。结果表明,两种电极的电化学性能在植入过程中下降并趋于平稳。然而,16 周后,分级电极的电荷存储容量稳定在~16.8 mC/ cm 2 ,是光滑对照电极 (1.1 mC/cm 2 ) 的 15 倍。此外,高度结构化的电极具有更低的阻抗幅度和截止频率值。与光滑电极相似的组织学反应表明分层结构的 Pt-Ir 电极具有良好的生物相容性。鉴于其卓越的体内性能,飞秒激光处理的 Pt-Ir 电极在神经调节应用方面表现出巨大的潜力。
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。
玻璃中飞秒(FS)激光诱导的修饰的种类铺平了通过激光脉冲能的非线性吸收引发的多种结构变化的道路。光眼镜中这些修饰的性质根据激光写参数而变化,并且在文献中将其分为三种主要类型[1]。I型修饰可以观察到较低能量处的折射率的平滑和均匀变化。早期研究表明,FS激光器在硅玻璃中诱导3D折射率分析的潜力,这是创建波导的基础步骤[2]。II型修饰是通过折射率的各向异性变化来区分的。在特定的脉冲持续时间,频率和能量条件下,出现了强烈的双折射,它起源于垂直于激光极化的定期层状纳米结构[3]。在较高的激光强度下,发生了III型修饰,这是由于局部微探索而形成的纳米/微粒子具有致密壳的形成。是II型修饰,与纳米的形成有关。fs激光诱导的纳米射流在几个技术域中发现了广泛的应用。它们在创建长期光学数据存储设备[4,5],热光传感器[6,7]和微流体[8,9]中起着核心作用。重要的是,它们还用于制造各种光学元件,包括波导,光层转化器[10,11]和其他双重元素[12]。尽管其应用的范围很广,但对玻璃中纳米形成背后的机制的全面理解仍有待实现。这是至关重要的,因为它会影响他们的制造,因此在各种技术环境中优化了它们的使用。纳米形成过程的中心是多光子电离的现象,其中光子吸收促进了从入射光到实心玻璃结构的能量转移[13]。由于激光强度超过特定的阈值,它会导致血浆的产生,其特征是高密度自由电子云[14]。入射激光与不均匀性的散射光之间的干扰
飞秒直接激光写入(FS DLW)是在透明介电材料中产生3D光子微结构的强大方法[1,2]。后者在短时间内通过非线性过程吸收FS脉冲的能量,从而在μM规模的辐照面积(损伤轨道)内进行了永久性的材料修饰,从而导致折射率的热变化。激光波导(WGS)最近引起了极大的关注[1]。飞秒脉冲对激光WGS的铭文受益于快速制造时间,高精度,获得各种几何形状和活性材料。对于此类WG,达到了低至中等传播损失。wg激光器代表光子积分电路的构件之一[2]。如果设计正确,它们会受益于单模模式操作,低阈值和高光强度[3]。表面WG可以通过将非线性光学材料沉积导致脉冲激光通过evanescent-Field景偶联而进行功能化[4,5]。
人事管理局吸引科学和工程专家(10 USC 1599H)。此提案将使法规与联合人工智能中心 (JAIC) 的更名保持一致。这一变化将用《2019 财政年度约翰·麦凯恩国防授权法案》第 238 节指定的官员取代 JAIC。这将使所有权力和职责与 CDAO 保持一致。联合人工智能研究、开发和过渡活动(2019 财政年度国防授权法案第 238 节)。此提案将允许灵活地指定 CDAO 作为联合人工智能中心的继任组织。这些变化将确保 CDAO 拥有第 238 节中目前分配给国防部的所有权力和职责。返回国防部首席信息官负责业务系统和相关事项(2020 财政年度国防授权法案第 903 节)。该提案将允许国防部长灵活地指定国防部首席数据官向 CDAO 报告。联合人工智能中心半年报告(2020 财政年度国防授权法第 260 节)。由于与现有国防部报告要求重复,该提案将废除报告要求。国防部将向国会报告支持人工智能活动的活动
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。
摘要:等离子体驱动的光催化可实现无法通过其他方式实现的反应选择性。热载流子(即金属纳米结构中等离子体衰变产生的电子和空穴)起着根本性的作用,它们与分子物种相互作用。了解这种选择性背后难以捉摸的微观机制是合理设计热载流子反应的关键步骤。为了实现这一点,我们提出了最先进的多尺度模拟,超越了密度泛函理论,对光催化反应速率决定步骤的热载流子注入进行了模拟。我们专注于二氧化碳还原,实验表明,在光照下存在铑纳米立方体会导致选择性地生成甲烷而不是一氧化碳。我们表明,选择性是由于铑向反应中间体 CHO 直接注入空穴(主要是)。出乎意料的是,这种注入并不是通过有利于适当的键断裂来促进选择性反应路径,而是通过促进适当的分子片段与表面结合来促进选择性反应路径。 ■ 简介