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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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    界面工程调控石墨烯/氮化镓紫外光电探测性能研究(特邀)

    高芳亮陈坤刘青王幸福...
    1-6页
    查看更多>>摘要：界面工程是提高光电探测器性能的有效方法之一。报道了基于界面工程调控的石墨烯(Gr，2D)/GaN(3D)范德瓦耳斯异质结紫外光电探测器。GaN吸收光子产生电子空穴对，并在内建电场作用下发生分离。其中，光生空穴利用隧穿效应向Gr一侧迁移，而光生电子向GaN一侧迁移。在较高的电场驱动下，载流子将发生碰撞，造成光电流倍增，使得器件的光吸收效率与光电转化效率有明显提升。因此，器件在-2 V偏压条件和5 μW/cm2紫外光照射下，展示出较高的响应度(395。2 A/W)和较大的探测率(4。425×1015 Jones)值。该研究丰富了界面工程技术在Gr基紫外光电探测器的应用，为制备高性能紫外探测器提供了可能。

    氮化镓二维/三维金属有机化学气相沉积紫外探测器

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    面向6G太赫兹无线通信的关键机器学习技术综述(特邀)

    周雯徐思聪
    7-31页
    查看更多>>摘要：太赫兹技术作为6G时代的核心通信技术，可以有效解决频段资源日益稀缺的窘境，以满足流量、连接数急剧增长的需求，实现更大的传输带宽。现有机器学习算法如深度神经网络、卷积神经网络和长短期记忆网络等，均可以有效缓解6G传输系统中的强非线性效应，是实现6G太赫兹无线通信的重要手段。介绍了应用于光子毫米波和太赫兹无线传输系统的不同深度学习范式，讨论了应用光子技术办法产生超高速THz波无线信号的国内外主要进展及技术路线对比，并且对较为经典的或是目前最新的应用于太赫兹通信系统中的人工智能技术进行了介绍，同时对未来大速度、高容量的太赫兹通信技术的发展提出了展望。

    太赫兹无线通信6G人工智能机器学习神经网络光纤通信

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    基于多任务学习的有源内腔混合气体反演算法研究(特邀)

    刘琨尹慧江俊峰刘铁根...
    32-41页
    查看更多>>摘要：针对目前深度学习在气体检测领域多聚焦于学习单个任务即气体定性分类或气体体积分数定量回归，忽略了相关任务间的信息关联性，降低了模型学习精度与效率等问题，提出了一种基于一维卷积神经网络和长短期记忆网络的多任务学习模型，即MTL-1DCNN-LSTM，并行实现了混合气体种类定性识别与体积分数定量回归。利用掺铥光纤，搭建了二级放大掺铥环腔光纤激光器，基于有源内腔吸收光谱法探测了CO2和NH3混合气体的吸收光谱数据。将实验数据放入多任务学习模型中训练，并进行超参数优化后，对测试集数据进行测试得到气体识别准确率为100%，NH3体积分数预测决定系数为99。84%，CO2体积分数预测决定系数为99。62%，优于单任务模型与传统的气体反演算法如反向传播神经网络和支持向量机。所提出的深度学习算法与有源内腔法相结合的方法，为吸收光谱型混合气体反演技术的进一步研究提供了新思路。

    掺铥光纤激光器有源内腔法多任务学习一维卷积神经网络长短期记忆网络

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    基于柔性空芯光纤的NO与NO2中红外吸收光谱检测(特邀)

    温大新高丽梅段锟吉雍彬...
    42-48页
    查看更多>>摘要：报道了一种基于柔性空芯光纤和量子级联激光器(QCL)的中红外吸收光谱技术，可同时检测NO和NO2气体。QCL在间歇连续波(iCW)模式下运行，结合柔性空芯光纤具有小型化传感器的潜力。分别选择1929。03 cm-1和1599。91 cm-1的吸收线用于NO和NO2检测，两束激光同时耦合到内径为530 μm的100 cm长的柔性空芯光纤中。直接吸收光谱首先用于展示双气体检测，QCL以iCW模式运行并结合时分复用技术，然后采用一次谐波归一化的波长调制光谱来消除非气体吸收带来的信号强度变化的影响，并研究了气体传感器的性能。对于体积分数为50×10-6的NO与15×10-6的NO2，检测精度分别评估为5。2%和4。1%。当积分时间为60 s时NO的检测限为39×10-9，当积分时间为50 s时NO2的检测限为9。2×10-9。

    激光吸收光谱柔性空芯光纤间歇连续波一氧化氮二氧化氮

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    基于数字图像相关的柔性屏弯折应变测量分析(特邀)

    李骏睿王欢庆潘万林余卿...
    49-54页
    查看更多>>摘要：柔性屏在弯折的过程中，容易出现器件损伤、胶层剥离等现象，因此明确屏幕在弯折过程中屏幕保护层的应变分布十分重要。提出一种基于数字图像相关(DIC)的柔性屏弯折应变测量方法，通过采集屏幕表面保护层的喷涂散斑图像来实现屏幕弯折过程保护层应变的全场测量，然后根据匹配点坐标计算弯折平面方程，得出弯折角度与应变之间的关系。实验结果表明，所提方法能测量出不同弯折角度下屏幕保护层全场应变信息，进而得知屏幕保护层的应力分布情况。即所提方法可量化屏体弯折时的应变量并根据应变测量结果推断出弯折过程中应力分布情况。

    柔性屏弯折应变分布数字图像相关全场测量

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    s偏振激光斜入射诱导类"叶脉"状自组织条纹结构(特邀)

    耿娇严吉石理平
    55-60页
    查看更多>>摘要：在金属铂和非晶硅构成的复合薄膜上，观察到了在斜入射条件下由s偏振激光诱导产生的、具有氧化周期性结构的、远离中轴线且外侧结构倾斜的周期性结构。首先，稳态照射下产生的条纹结构呈叶脉状，既不平行也不垂直于激光偏振方向;其次，动态扫描时产生的结构取向单一且与扫描方向有关;最后，结构周期随着入射角的增大而减小。这几个现象均与通常的激光烧蚀周期性结构不同。这些发现为调控激光诱导自组织提供了更多可能性。

    激光诱导周期性表面结构斜入射纳米光栅金属-半导体复合薄膜

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    超快激光多脉冲操控技术研究进展(特邀)

    罗亦杨吴壮刘雨松姚珧...
    61-69页
    查看更多>>摘要：随着超快激光应用需求的不断增长，激光控制技术正面临越来越多的挑战，超短脉冲操控研究亟待取得进一步的突破与发展。在激光器谐振腔增益、色散、损耗、非线性等效应共同作用下，多脉冲展现出比单脉冲更为丰富的动力学现象。研究表明其内部脉冲间距、相对相位、脉冲个数等参量具有高度可控性，为提升多脉冲的操控维度提供了新思路。本文从超快激光多脉冲的操控机理出发，介绍了多脉冲动力学、实时观测技术及激光器控制方法，重点综述了基于增益调制、偏振控制、色散调控、光机械效应等多脉冲操控方案，分析了各方案的性能，并展望了多脉冲操控技术的发展前景。

    超快激光超短脉冲多脉冲束缚态脉冲操控锁模激光器

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    飞秒激光直写光波导放大器与激光器(特邀)

    孙翔宇陈智王宇莹陈道远...
    70-90页
    查看更多>>摘要：飞秒激光直写技术因其精度高、效率高、脉冲持续时间短、峰值功率高且能在多种材料中加工的优点，已被广泛应用于制备各种集成光电器件、光学传感器件。近几年，飞秒激光直写光波导放大器与激光器已经被越来越多的人关注。本文主要介绍飞秒激光直写光波导放大器和激光器的最新研究进展，包括:Type-I型、Type-II型、脊型和可变截面光波导放大器和激光器的波导传输和插入损耗、光放大增益特性，以及波导激光输出特性。最后，对该技术及其相关研究进展进行总结、分析、归纳，并展望该领域未来研究、应用和发展方向。

    飞秒激光直写光波导波导放大器波导激光器

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    激光粉末床熔融ECY768合金冶金缺陷、显微组织、力学性能研究(特邀)

    刘浩博魏恺文钟桥弓健强...
    91-105页
    查看更多>>摘要：激光粉末床熔融(LPBF)是钴基高温合金复杂构件整体制造的理想方法。ECY768是一种性能优异的新型钴基高温合金，但目前LPBF成形ECY768合金的研究还十分匮乏。研究了LPBF成形ECY768钴基高温合金的冶金缺陷、显微组织和基础力学性能。结果表明:LPBF成形ECY768合金的冶金缺陷主要为气孔、未熔合和热裂纹;通过调整激光体能量密度等工艺参数，可实现无裂纹、高致密(孔隙率<0。5%)ECY768合金成形。LPBF成形ECY768合金的显微组织为以柱状晶为主的"柱状晶+等轴晶"混合组织，总体上呈一定的"<0 0 1>/构建方向"择优取向;晶粒内部具有细密的胞状亚晶结构，胞晶边界不仅分布有胞状位错网络，还分布有球状MC型和条带状M23C6 型两类纳米级碳化物析出相。在优选工艺参数下，LPBF成形ECY768合金的屈服强度为1002 MPa(构建方向)/1267 MPa(垂直构建方向)，远高于铸造或LPBF成形的其他主要钴基高温合金;延伸率为10。5%(构建方向)/13。3%(垂直构建方向)，与铸造或LPBF成形的其他主要钴基高温合金基本相当。优良的致密度、细密的胞状亚晶结构、纳米碳化物的大量析出及其与位错网络的相互作用是LPBF成形ECY768合金具有优异力学性能的关键。

    激光粉末床熔融ECY768钴基高温合金冶金缺陷显微组织力学性能

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    激光直写制备LIG-Fe3O4复合物微型超级电容器(特邀)

    李璐周昊韩冬冬
    106-112页
    查看更多>>摘要：超级电容器是良好的储能器件，具有功率密度高、使用寿命长、充电速度快等优点。激光诱导石墨烯(LIG)是一种常见的双电层电容器电极材料，但LIG双电层电容器通常表现出较低的电化学性能，而活性物质的掺入会提高超级电容器性能。针对如何控制活性物质的掺入问题，提出一种基于激光直写表面滴涂硝酸铁[Fe(NO3)3]的聚酰亚胺(PI)薄膜以制备LIG-Fe3O4复合物电极的微型超级电容器的方法。激光处理过的区域会同时发生PI薄膜烧蚀与Fe(NO3)3分解，产生Fe3O4与LIG复合的LIG-Fe3O4复合物电极。所制备的LIG-Fe3O4复合物微型超级电容器性能与LIG微型超级电容器相比提高了7。58倍。所提方法为制备高性能LIG微型超级电容器提供了一条新途径。

    储能器件激光直写激光诱导石墨烯微型超级电容器

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