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在現(xiàn)代光通信、激光測距和量子傳感等領域，高速光電探測器是捕捉極微弱、超短脈沖光信號的核心器件。其性能決定了系統(tǒng)能否準確感知皮秒乃至飛秒級光事件。本文將深入剖析高速光電探測器的工作原理及其技術突破。一、光電轉換：光信號到電信號的躍遷高速光電探測器的核心作用是將入射光子轉化為電信號。這一過程主要依賴三種物理效應：1.光伏效應（PhotovoltaicEffect）光子激發(fā)半導體材料中的電子-空穴對，形成內部電場驅動電荷分離。典型應用如PIN光電二極管，其結構優(yōu)化可提升響應速度。2...

有源光纖是光纖激光器的核心元件，其作用是產生激光和實現(xiàn)功率放大，其結構通常為雙包層結構.圖1有源光纖激光器光路圖和普通雙包層有源光纖結構示意圖有源光纖激光器具有重量輕、體積小、電光轉換效率高等優(yōu)勢，在空間激光通信、激光雷達、太空垃圾處理、光纖陀螺及**等方面有重要應用價值圖2有源光纖的激光波長和最高輸出功率及在太空中的主要應用然而，太空環(huán)境中存在大量輻射源，諸如γ射線、電子、中子等。這些高能粒子束輻照會使有源光纖的背底損耗急劇增加，激光性能大幅下降，嚴重時甚至沒有激光輸出。這...

金屬激光增材制造過程中易出現(xiàn)孔隙、裂紋、氧化夾雜、熔體球化與飛濺等一系列冶金缺陷，這是由材料的物理和化學特性本質決定的。缺陷會顯著降低激光增材制造構件成形性能。以鋁合金為例，其特殊性質(低密度、低激光吸收率、高熱導率及易氧化性等)決定了其是激光增材制造的典型難加工材料。很多高性能合金較難通過激光增材制造工藝獲得預期的高性能，主要是因材料的成分物性等參數(shù)并非專門為激光增材制造而設計，難以適用于激光快速熔化凝固過程及高度非平衡冶金熱力學和動力學行為。專用面向激光增材制造的Al-M...

硅基光電計算是建立在硅基光電子學基礎上的一種新型計算體系,如圖1所示。硅基光電子學是探討微納米量級光子、電子及光電子器件在不同材料體系中的工作原理，并使用與硅基集成電路工藝兼容的技術和方法，將它們異質集成在同一硅襯底上形成一個完整的具有綜合功能的新型大規(guī)模光電集成芯片的一門科學。圖1硅基光電計算體系早期硅基光電子概念的提出是為了解決傳統(tǒng)微電子芯片中核心單元之間的互連通信瓶頸問題。近十年來，硅基光電子因其與CMOS技術兼容的集成工藝和光域通信互連方面的優(yōu)點，不僅在通信領域實現(xiàn)了...

作為世界精確的計時器，光學原子鐘的復雜程度也可謂登峰。從超穩(wěn)定激光系統(tǒng)到原子裝置，再到真空系統(tǒng)和頻率測量體系——若有人將一臺光學原子鐘裝入拖車，任其飛馳于高速公路上，那無疑是相當抽象的表演，要知道，任何劇烈顛簸都可能擾亂它精準的滴答。但德國聯(lián)邦物理技術研究院(PTB)的科學家表示，這次兇險的運輸勢在必行!從研究院所在的布倫瑞克出發(fā)，它將跋山涉水，與其他全球頂尖的光學鐘相遇和比對，向便攜和實用的目標邁進，也向全新定義的“秒”迫近，而新定義的秒將深刻影響從速度到質量的幾乎所有科學...

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激光熔覆技術利用高能激光束使金屬材料熔化，并與基材冶金結合形成耐腐蝕、耐磨損、硬度高且力學性能優(yōu)良的熔覆層，可修復零件破損面并延長零件使用壽命，廣泛用于零件表面強化。對于等截面零件一般采用平行切片法生成熔覆掃描路徑;然而，對于空間自由曲面的激光熔覆，由于三維曲面的不可展特點與梯度變化，平行切片法將導致熔覆層各熔道間距不等。疏密不均的熔道會造成熔覆層隆起或凹陷，厚薄不均，嚴重影響熔覆表面質量。針對上述問題，蘇州大學激光制造技術研究所石拓副研究員團隊基于點云提出了一種等搭接率熔覆...

高功率激光裝置中，脈沖波形的準確測量對于評估裝置輸出性能和物理實驗數(shù)據(jù)分析具有重要意義。傳統(tǒng)的透鏡耦合單模光纖測量方式抗干擾能力強，但近場耦合效率低，測量結果難以反映光束近場的整體時間波形;可采用光束聚焦后直接進入大口徑真空光電管的方法測量，結果準確，但抗干擾能力和經(jīng)濟性較差。調頻脈沖波形測量系統(tǒng)應具備三個特性方能滿足波形準確、經(jīng)濟測量的需要：一、近場取樣比例應盡可能高以消除奇異點對測量結果的影響;二、具備較強的抗電磁干擾能力;三、可進行多光路測量設備復用。中國工程物理研究院...