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本文聚焦激光融合制造，從全局視角討論該工藝在柔性微納傳感器制造中的應(yīng)用形式，依次介紹了激光增材、等材與減材三種制造方法，并重點分析加工機理與典型目標(biāo)材料，突出了激光融合制造在柔性微納傳感中的技術(shù)優(yōu)勢。之后具體展示了激光融合制造在柔性物理、化學(xué)、電生理與多模態(tài)微納傳感器中的典型應(yīng)用，并對相關(guān)研究及最新進(jìn)展進(jìn)行討論。最后，針對該領(lǐng)域現(xiàn)存技術(shù)挑戰(zhàn)與未來發(fā)展趨勢進(jìn)行總結(jié)與展望。二、激光增材制造激光增材制造，即利用激光作為局部能量源，將納米前驅(qū)體材料加熱熔融（還原），并經(jīng)燒結(jié)、累加、逐...

研究背景微螺旋結(jié)構(gòu)在微機器人、手性超材料和生物工程等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用，這些應(yīng)用都對微螺旋結(jié)構(gòu)的尺寸、形貌提出了較高要求。飛秒激光雙光子聚合（TPP）技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)亞微米精度的真三維加工，十分適合制備上述這種具有復(fù)雜形貌的三維微結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)雙光子聚合技術(shù)采用單點直寫曝光方案制備微結(jié)構(gòu)，其效率較低。高效率加工需要昂貴、精密的運動控制系統(tǒng)配合，這限制了相關(guān)制造技術(shù)的實用性。近年來，光場調(diào)控技術(shù)的快速發(fā)展豐富了激光加工手段。結(jié)構(gòu)光場已被用于單次曝光快速制備微螺旋，但所設(shè)計的螺旋光場可調(diào)控...

1.背景介紹浸潤性是固體表面基本的物理化學(xué)性質(zhì)之一。自然界中許多動植物都進(jìn)化出了特殊的浸潤性表面以適應(yīng)所處的復(fù)雜生存環(huán)境，例如荷葉具有自清潔功能、水黽能夠在水面上跳躍、蚊子眼能夠在潮濕環(huán)境中防霧、昆蟲會滑落進(jìn)豬籠草口袋中等（圖1）。研究發(fā)現(xiàn)，固體材料表面的浸潤性主要由其化學(xué)組成和微觀幾何形貌共同決定。具有特殊浸潤性的表面在能源利用、化工制造、醫(yī)療健康、****等應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，因此特殊浸潤性尤其是浸潤性（也即超浸潤性“superwettability”）成為了當(dāng)前微納...

一.背景介紹進(jìn)入21世紀(jì)后，光子集成技術(shù)（PIC）逐漸成為備受關(guān)注的課題之一。原因無外乎兩方面：其一，信息技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到了新的爆炸點，諸如大數(shù)據(jù)、人工智能、高速網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實、量子信息等等都對具有低能耗、超高算力、可高速重構(gòu)的光子器件提出了迫切需求；其二，光子集成技術(shù)自身也在不斷突破，片上器件的性能和成本不斷降低，達(dá)到了驅(qū)動新產(chǎn)業(yè)生態(tài)的門檻。在這一背景下，薄膜鈮酸鋰逐漸成為一種重要的光子集成材料。鈮酸鋰（LiNbO3）由于其優(yōu)異的電光和非線性光學(xué)特性、相對較高的折射率和較寬的...

一、背景介紹隨著二維材料的快速發(fā)展，具有高功率、脈沖、窄線寬、可調(diào)諧等多種特性的半導(dǎo)體激光器已經(jīng)問世。其中，可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器憑借體積小、壽命長、波長切換靈活等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于光纖通信、光纖傳感、激光雷達(dá)等領(lǐng)域。此外，光頻域反射、法布里-珀涉、光柵傳感等具體應(yīng)用場景對激光器的調(diào)諧性能提出了更嚴(yán)苛的要求。調(diào)制光柵Y分支型（MG-Y）激光器是分布式布拉格反射激光器的分支，具有波長調(diào)諧范圍寬、波長切換速度短、邊摸抑制比（SMSR）高等優(yōu)勢，基于MG-Y激光器構(gòu)建的應(yīng)用系統(tǒng)成為了重...

單模泵浦激光器是一種用于為光纖激光器、光纖放大器等提供泵浦能量的激光器件，它以其高電光轉(zhuǎn)換效率和單模光束輸出的特性，在光通信、工業(yè)加工等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。單模泵浦激光器的核心機制基于受激輻射理論。當(dāng)泵浦光照射到摻雜介質(zhì)時，介質(zhì)中的鉺離子吸收光子能量，從低能級躍遷至高能級，形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)。此時，若外界光子(信號光)通過介質(zhì)，會觸發(fā)受激輻射，釋放與入射光子完*相同的光子，實現(xiàn)光信號的放大。這一過程需通過諧振腔(由全反射鏡和部分反射鏡組成)反復(fù)反射光子，增強受激輻射效應(yīng)，最終...

研究背景受限于地面引力波探測器的臂長及振動噪聲，激光干涉引力波天文臺（LIGO）等地面探測器主要關(guān)注kHz頻段的引力波信息。為探測更為豐富的mHz頻段引力波，如中等質(zhì)量黑洞并合及中等質(zhì)量黑洞雙星繞轉(zhuǎn)等，空間引力波探測計劃應(yīng)運而生，主要任務(wù)包括歐美的LISA計劃及我國的太極計劃、天琴計劃等?？臻g引力波探測利用星間激光干涉技術(shù)測量引力波引起的星間pm級位移波動，進(jìn)而反演引力波信息。受限于衛(wèi)星載荷重量及功耗，激光干涉測量系統(tǒng)高度集成多種功能。在完成干涉測距的前提下，需加入絕對距離測...

封面展示了緊湊型光纖進(jìn)、光纖出的周期極化鈮酸鋰（PPLN）薄膜脊型波導(dǎo)器件。該器件結(jié)合了準(zhǔn)相位匹配的設(shè)計靈活性和波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的高功率密度優(yōu)勢，具有轉(zhuǎn)換效率高（比塊狀晶體高出2~3個數(shù)量級）、功率損耗小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，適用于瓦級頻率變換。一、背景介紹周期極化鈮酸鋰（PPLN）晶體是基于準(zhǔn)相位匹配（QPM）原理，將常規(guī)的摻鎂鈮酸鋰（MgOLN）晶體的內(nèi)部疇結(jié)構(gòu)設(shè)計并制作成周期極化結(jié)構(gòu)（又稱為光學(xué)超晶格結(jié)構(gòu)），幫助提高晶體的非線性變頻特性。它可以利用晶體的最大非線性系數(shù)，實現(xiàn)晶體整個...