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期刊信息/Journal information
激光与光电子学进展
激光与光电子学进展

范滇元

月刊

1006-4125

lop@siom.ac.cn

021-69918222

201800

上海市嘉定区清河路390号（上海市800-211信箱）

激光与光电子学进展/Journal Laser & Optoelectronics ProgressCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中科院上海光学精密机械研究所和国家惯性约束聚变委员会联合主办。旨在关注科技发展热点，报道高新技术前沿，追踪科技研发动态，介绍科学探索历程；展示最新科技产品，汇萃时尚科技讯息。
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    双重响应柔性微结构阵列的飞秒激光增材制造(特邀)

    文天豪张永来万嘉怡韩冬冬...
    287-293页
    查看更多>>摘要：具有刺激响应形变功能的微结构能够通过外界刺激信号获取能量，进而发生机械形变，在自动化技术、微小机器人技术、微流控芯片等领域具有巨大的前沿应用潜力。然而，现有的智能微结构的研制很大程度上依赖于智能材料及其成型技术，不仅受限于为数不多的材料体系，而且局限在单一的刺激响应形变。基于此，提出利用飞秒激光双光子增材制造技术在形状记忆薄膜上加工蛋白质微结构阵列的新方法，实现了微结构阵列尺寸和周期的双重响应形变。微结构阵列在热处理下被机械拉伸定性，实现了结构周期的调控，该过程可在热刺激下恢复;同时，牛血清白蛋白微结构可以在不同pH值的条件下表现为可逆的溶胀和收缩形变。智能材料与形状记忆基底相结合可以赋予微结构阵列更加复杂可控的双重响应形变。本文制备了微结构阵列和微透镜阵列，展示了双重响应下的结构变化和功能调谐，为智能化微结构阵列在微流控系统中的应用作出了有益的探索。

    飞秒激光直写微透镜蛋白质微纳加工

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    超快激光在铌酸锂内部诱导微纳光子结构研究进展(特邀)

    张博王梓权王卓邱建荣...
    294-307页
    查看更多>>摘要：铌酸锂晶体(LN)凭借优异的光学特性，已经成为构建新一代集成光电器件和光学系统的关键性基础材料。基于强场-物质相互作用的超快激光选择性材料修饰技术使得在三维空间中按需创建LN基功能化微结构成为可能，为探索LN光子学、发展LN先进加工技术、构建集成光子器件和光学系统提供了有力的工具。本文聚焦近年来国内外研究团队所取得的重要进展，从超快激光修饰LN基本原理出发，重点介绍了超快激光在LN内部诱导微纳光子结构的新现象、新机制和新应用，包括超快激光直写光波导、制备非线性光子晶体、操控铁电畴、多维光存储等前沿领域的最新成果。最后，对超快激光赋能LN光子学进行了展望。

    超快激光激光诱导铌酸锂光子结构

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    稀土掺杂碱土氟化物激光晶体的局域结构设计与应用(特邀)

    苏良碧马凤凯张振姜大朋...
    308-326页
    查看更多>>摘要：当前，超强超快激光正朝着全固态、高重复频率、新波段等方向发展，而发展新型激光材料是其关键基础之一。稀土掺杂碱土氟化物激光晶体兼具有晶体的高热导和玻璃的宽光谱特性，在全固态重复频率超强超快激光领域具有重要应用。本文简要概述了萤石型氟化物晶体稀土离子团簇结构的基本特征、稀土离子局域结构的演变规律，围绕稀土掺杂碱土氟化物激光晶体的结构设计、光谱调控及激光应用，综述了局域结构设计在探索新型宽光谱超快激光材料方面的最新研究进展，并对其发展趋势进行展望。

    局域格位结构光谱性能调控宽光谱超快激光中红外激光

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    新型深紫外非线性光学晶体研究进展(特邀)

    潘世烈张方方
    327-335页
    查看更多>>摘要：深紫外非线性光学晶体通过非线性光学效应改变激光频率，输出波长短于200 nm的深紫外激光，是全固态深紫外激光源的核心材料，在深紫外激光光刻、半导体芯片缺陷检测、高端科研装备等领域有重要的应用价值。近年来，新型深紫外非线性光学晶体材料的研究取得了系列进展，涌现出若干具有应用前景的候选材料。本文着重介绍基于实验测得的折射率，相位匹配波长达到深紫外区的晶体材料，综述其在材料设计、晶体制备、基本性能和结构-性能关系等方面的研究进展，探讨了实用化深紫外非线性光学晶体材料的发展趋势。

    深紫外非线性光学晶体材料设计晶体制备结构-性能关系

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    强激光用非线性光学晶体研究进展(特邀)

    徐明霞于浩海路大治孙洵...
    336-352页
    查看更多>>摘要：以磷酸二氢钾(KDP)/磷酸二氘钾(DKDP)、三硼酸锂(LBO)、硼酸氧钙钇(YCOB)和硅酸镓镧族铌酸镓镧(LGN)为代表的非线性光学晶体已经在紫外到中红外的系列激光技术中获得了重要应用，长期受到国内外同行的广泛关注，其品质的提升和口径的扩大成为了当前国际竞争的焦点。着眼于强激光的重要需求，综述了KDP/DKDP、LBO、YCOB和LGN等重要非线性光学晶体的研究现状，介绍了其在大尺寸单晶生长及非线性光学性能等方面的研究进展，分析其在强激光非线性光学领域的应用前景。最后讨论了强激光用非线性光学晶体可能的发展方向和重点。

    非线性光学非线性光学晶体晶体生长频率转换光参量啁啾脉冲放大

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    基于热辅助激发构建新型近红外写入型光激励信息存储材料(特邀)

    李晓君蒋夏青陈才明高若曦...
    353-360页
    查看更多>>摘要：近红外光写入的光激励发光材料不仅能推进光激励发光材料在信息存储领域的实用化进程，也能在生物成像和编码方面发挥独到的作用。然而，近红外光写入型的高容量光激励发光材料仍旧十分缺乏。首先以具有热辅助紫外光激发增值填充容量的BaSi2O5∶Eu2+，Nd3+材料作为基础，进一步掺杂Yb3+离子实现近红外光的热转化，然后复合含有蓝、紫光发射的NaYF4∶Yb3+，Tm3+上转换发光材料，成功展示了980 nm激光调控的强度复用光存储。本研究不仅提供了一种高效的近红外光写入型的光激励信息存储材料，还表明了基于热辅助光激励发光材料构建高效近红外光写入的高简效性。

    光激励发光材料近红外光写入热辅助激发信息存储

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    医用柔性CO2激光传输介质研究进展与展望(特邀)

    陶光明邹郁祁刘超任志禾...
    361-372页
    查看更多>>摘要：中红外激光凭借其非接触、高效率和高精准度的显著优势，广泛应用于病变组织切除、组织整形和肿瘤间质光热疗法等临床外科手术中。在诸多中红外激光中，二氧化碳(CO2)激光具备极高消融效率和高精准度的特点，广泛应用于皮肤、耳鼻喉和腹腔等手术中。然而，由于缺乏稳定、高性能的小尺度柔性能量传输介质，CO2激光无法像钬激光、钕激光等近红外激光一样，通过成熟的石英光纤，以微创或无创的方式进入体内，在人体内部自然腔道中进行微创介入操作。目前CO2激光通常通过导光臂、空心波导管等传输介质进行手术，这极大地制约了其优势在微创手术中的充分体现。为使CO2激光更好地服务于临床外科医疗领域，本文总结了现有的医用CO2激光能量传输介质，重点讨论了热拉式多材料光纤技术在CO2激光医疗领域的研究进展，并展望了未来多功能柔性CO2激光消融机器人光纤的发展趋势及应用前景。

    激光医疗CO2激光红外光纤多材料纤维连续体机器人

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    受激声子极化激元与太赫兹光物理(特邀)

    吴强卢瑶马若斌徐西坦...
    373-389页
    查看更多>>摘要：70多年前，黄昆先生提出了著名的"黄昆方程"和"声子极化激元"的理念，开启了极化激元研究的先河。迄今为止，黄昆方程作为以中国本土科学家命名的方程，仍然是描述极化激元最好的理论之一。在后续的几十年里，随着超快光学、纳米光学和太赫兹物理与技术的迅速发展，声子极化激元再次成为了研究的热点前沿，表面声子极化激元的相关研究为电磁波的局域和控制带来了新的维度。近几年，南开大学团队发展了黄昆方程，提出了"受激声子极化激元"的概念，逐步打开了声子极化激元参与并主导的光与物质相互作用研究的大门。基于受激声子极化激元的各种铌酸锂片上集成的太赫兹应用也得益于此，取得了长足的发展。本文对声子极化激元和受激声子极化激元等相关概念加以回顾，介绍受激声子极化激元参与下的光与物质的相互作用体系，并以太赫兹非线性光学和铌酸锂片上集成应用等研究为例，阐述声子极化激元和太赫兹物理领域近年来的发展。

    非线性光学超快光学声子极化激元太赫兹亚波长光学

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    超表面调控琼斯矩阵技术研究进展(特邀)

    冯超何涛施宇智王占山...
    390-408页
    查看更多>>摘要：偏振作为光场的基本自由度，在众多光学技术领域中有着十分广泛的应用。光学器件的偏振操控性能常用琼斯矩阵来表示，琼斯矩阵中可控通道数目的多少表征了对应光学器件的偏振调控能力强弱。随着光学技术的蓬勃发展，诸如偏振成像、通信编码、光学加密等前沿应用迫切需要光学器件能够独立调控多个琼斯矩阵通道，同时兼顾小型化。超表面作为由人工亚波长微结构按照特定序列排列而成的平面光学器件，天然具备集成化的优势，且对电磁波具有强大的调控能力，有望在偏振光学器件领域发挥巨大作用。从超表面的相位、振幅调控机理出发，按照可调控的通道数目从少到多对超表面调控琼斯矩阵的发展进行了系统梳理，并对超表面琼斯矩阵调控技术的未来发展进行了展望。

    超表面琼斯矩阵偏振调控多功能集成

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    钙钛矿太阳电池高效光电耦合仿真与机器学习研究(特邀)

    孔瑞盈韦怡君陈嘉诚马天舒...
    409-419页
    查看更多>>摘要：十几年来，钙钛矿太阳能电池(PSCs)由于其在功率转换效率和制造成本方面的显著优势而备受关注。然而，其复杂的物理机制和众多限制因素给实验设计、工艺制造和综合优化策略带来挑战。以光电多物理场耦合模型为核心，开展一系列多物理场仿真计算，研究光电耦合模型的底层物理和边界条件，获得PSCs包括光学性能和电学性能的大量数据。根据这些数据，建立微观物理量和宏观光电响应的神经网络及机器学习模型，成功预测PSCs的光学和电学性能，其误差在3%以内，且速度较快。结合遗传算法，该模型根据给定的响应曲线反向优化结构参数，进而获得更高效率的PSCs。该研究有效解决了PSCs因光电耦合机制复杂、物性参数众多、仿真速度较慢而难以优化设计等难题，为光伏器件快速智能化设计提供了一种可行路径。

    钙钛矿太阳电池光电耦合机器学习遗传算法

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