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研究背景近紅外光電探測器廣泛應用于光通訊、環境監測、遙感和消費電子等多個領域。基于鍺、III-V族化合物和碲鎘汞等材料的紅外光電探測具有較高的光電轉換效率，工作范圍覆蓋近紅外到中遠紅外多個波段。然而這些非硅材料的光電探測器成本高，且難以和硅驅動電路互聯集成，難以滿足大規模、高密度陣列化的應用需求。受制于晶格匹配和熱學匹配等因素，紅外材料與硅異質外延或者鍵合的研究面臨一系列的技術挑戰，如材料及制作成本昂貴、工藝復雜和穩定性差等。鑒于此，全硅材料或硅COMS器件兼容的紅外探測手段...

一、背景介紹光熱治療是繼手術、放療、化療之后興起的一種新型微創抗癌技術，其基本原理是：將具有光熱轉換功能的介質注入人體，并運用靶向識別技術將其聚集在腫瘤附近，再通過激光照射將光能轉化為熱能，利用癌細胞和正常細胞的溫度耐受極限的差異從而殺死癌細胞。作為一種非侵入式、靶向性的新型腫瘤治療技術，光熱治療技術因其治療效率高、副作用小、病患痛苦小等優點已被廣泛應用于腫瘤治療中。但現有的光熱治療技術缺少對靶區溫度分布情況的實時監測，開環的治療激光控制方式在增大治療難度和病患痛苦的同時，也...

激光驅動的慣性約束聚變(ICF)裝置對靶面的輻照均勻性要求，然而因為激光內部子光束之間相互干涉，遠場焦斑內部存在大量散斑，進而產生成絲、受激背向散射等各種非線性不穩定效應。受激背向散射是指激光與等離子體相互作用過程中，部分光沿著激光路徑相反方向逃逸出黑腔。該效應主要包括受激拉曼散射(SRS)和受激布里淵散射(SBS)，會降低激光能量利用率，并對“點火”過程造成破壞。研究發現，通過對入射光場偏振態的快速調控，可以破壞背向散射增長路徑，從而實現背向散射的有效抑制。這不但能有效解決...

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一、背景介紹在天文觀測中，發射具有特定精細譜線結構的589nm激光，激發距地面80km~110km的高空鈉層原子，產生共振熒光的后向散射回光作為導引星，可為地面自適應光學系統提供較為理想的大氣波前畸變信息，有利于提高大口徑望遠鏡的深空觀測能力。鈉導星探測屬于光子級微光探測，其后向共振熒光散射強度與大氣傳輸效率、地磁場、以及泵浦激光參數(波長、線寬、偏振、功率)等諸多因素密切相關。因此，提高鈉導星回光亮度以獲得高信噪比的激光導星波前成像點陣，是鈉導星應用研究中特別關注的問題。二...

一、背景介紹光子器件和電子器件發展模式類似，都是從分立器件到微米集成然后到納米集成。集成光子回路是集成電子回路的類比，它能在片上完成光信息的產生、傳輸、處理和探測。其中，片上微納激光器可以為集成光子回路提供相干光源，產生光信息。同商用激光器一樣，微納激光器由增益材料、諧振腔和泵浦源三個部分組成。膠質量子點是一種半導體納米晶體，被廣泛用作微納激光器的增益材料。基于納米尺寸（約2到20nm）膠質量子點的可溶液處理的特點，膠質量子點可以作為發光的納米“積木”。這種納米“積木”通過自...

自2015年美國華盛頓大學徐曉東教授課題組報道了第一個基于二維TMDC材料的微納激光器，在低溫下實現了激光發射，從此拉開了二維材料激光器研究的序幕。他們將單層WSe2轉移到在磷化鎵材料上制備的光子晶體微腔上(圖1(a))，通過移除光子晶體上3個相鄰的小孔形成線性缺陷腔，也被稱為L3光子晶體缺陷微腔。激光的發射主要通過“L-L”曲線中的明顯扭結和線寬變窄來識別(圖1(b))。之后，人們對于二維層狀材料激光器進行了大量的研究。美國加州大學張翔教授課題組將單層WS2(帶隙約2eV)...

隨著通信行業的快速擴張以及光互聯等技術的發展，人們對激光器等器件集成化、小型化的需求日益旺盛。將激光器尺寸推向微米乃至納米量級，是發展新一代激光器的必然選擇。半導體納米線激光器因具有靈活的材料和帶隙調控性能，同時又可作為諧振腔和增益介質的一維結構，自2001年被提出后一直受到廣泛關注，已成為微納激光器領域的主要研究方向之一。一、常用的半導體材料納米線的自底向上的合成方式十分有利于開發新的半導體材料。早期實現的半導體納米線激光器的發射波長主要集中在紫外和可見波段。紫外波段材料包...