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光纖激光器是一種以摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器，通過受激輻射過程在光纖內部產生高質量的激光束。工作原理：增益介質：核心為摻雜稀土元素的光纖，稀土離子作為激活粒子。泵浦過程：采用高功率半導體激光器(LD)作為泵浦源，通過端面泵浦或側面泵浦方式，將泵浦光耦合進摻雜光纖。稀土離子吸收泵浦光能量后，從基態躍遷至高能級，實現粒子數反轉。諧振腔結構：通常由光纖光柵構成，無需額外光學鏡片，形成全光纖諧振腔。激光輸出：反轉后的粒子躍遷回低能級時釋放光子，經諧振腔多次放大振蕩，然后輸...

封面展示了水導激光技術加工航空發動機部件的場景。水導激光加工技術具有優異的航空材料加工適應性，在精密制造領域中展現出廣闊的發展前景。綠色激光與水射流通過水導系統精準作用于機械部件，直觀呈現了“水-光協同”的核心原理，即水射流引導激光實現無熱損傷、高精度的加工效果，契合了當前綠色制造的產業趨勢。一研究背景激光因其能實現微納尺度內的高能定向傳輸，已成為精密制造領域的核心技術手段，其中添加了水輔助的水復合激光加工技術極大地提高了激光加工的質量。但因焦深范圍有限，激光加工效率偏低，一...

封面展示了水導激光耦合能束的形成過程與加工狀態。準直后光束經過聚焦鏡聚焦，穿過玻璃窗口進入高壓耦合水腔，在噴嘴處與微細水射流耦合，形成耦合能束并射出。在耦合能束內部，水射流基于全反射原理限制激光的軸向傳輸。耦合能束四周的輔助氣體能夠延長耦合能束長度并避免反沖水對傳輸過程的干擾。最終，耦合能束作用于工件表面，實現無崩碎、錐度小的優良加工質量。01背景介紹隨著國家航空航天、汽車制造、生物醫療等領域的迅速發展，航空發動機耐熱部件、集成電路半導體晶圓以及心血管支架等關鍵部件的加工精度...

封面展示了低軌衛星通過激光鏈路構建星間通信網絡的情景。多顆小衛星圍繞地球運行，通過紅色激光束進行點對點高速數據傳輸，不同于傳統無線電通信，激光通信具備傳輸速率高、延遲低、抗干擾強等優點，能滿足未來高速網絡的需求。地球表面的網格結構象征著網絡覆蓋與服務能力，展現出“空天地一體化”通信系統的雛形。激光通信正在為構建更快、更穩定的衛星互聯網提供關鍵支撐，標志著空間通信技術的飛躍發展。一、背景介紹隨著低軌衛星互聯網的發展，星間激光通信作為實現高速、低延遲數據傳輸的關鍵技術，正逐漸成為...

封面描繪了“太極計劃”三星編隊進行空間引力波探測的場景，引力波信號由背景中的雙黑洞繞轉輻射產生并引起時空擾動，在衛星的干涉儀測量系統中通過激光差分干涉技術進行pm級位移波動測量。為進行星間信息傳遞，在干涉鏈路基礎上，通過激光邊帶調制完成星間時鐘噪聲傳遞、距離測量與通信等功能，統稱為輔助功能。信號頻譜由主峰、兩個邊帶峰，及偽碼擴頻組成。一、背景介紹為了實現對低頻引力波的探測，主導開啟了空間引力波探測任務——太極計劃，該計劃基于激光外差干涉技術，目標為在300萬公里臂長下實現0....

封面展示了基于離軸泵浦產生高階二維厄米-高斯（HG）模式激光的過程。利用像差對諧振腔對稱性和本征模式的限定作用，基于簡單高效的離軸泵浦方法實現了兩個模式序數均靈活可控的二維HG模式激光輸出，使激光模式的選擇調控范圍能夠覆蓋整個厄米-拉蓋爾-高斯空間。研究背景高階HG模式結構光場在量子光學、引力波探測、空間光通信等前沿領域具有重要應用，離軸泵浦是產生高階HG模式結構光場直接的方法。當泵浦光偏離諧振腔光軸時，會優先激發與泵浦光空間交疊大的高階HG模式。這種簡單高效的選擇性激發方法...

背景介紹近年來，光片熒光顯微鏡（LSFM）作為熒光顯微技術的革新，憑借其出色的層析能力以及較低的光毒性和光漂白性，廣泛應用于生命科學研究。這一技術采用“薄”光片成像，能夠長期、實時地觀察活體生物樣本，且不損害樣本的完整性，為發育生物學、細胞動力學和疾病研究提供了全新的視角。然而，光片熒光顯微鏡在空間分辨率、時間分辨率、視場大小等方面仍面臨挑戰，尤其在大規模、高時效性成像任務中，傳統技術的局限性更加明顯。為進一步拓展其能力，研究者們引入了人工智能手段，如智能自適應的成像方案、深...

在微納制造領域，飛秒激光雙光子聚合技術憑借其亞波長加工能力，已成為制備功能性微器件的關鍵手段。然而，傳統單點掃描策略效率低，例如加工一個毫米級的微型花朵陣列需要數小時，嚴重制約了產業化應用。現有的并行加工技術（如多光束干涉、微透鏡陣列）雖能提升速度，但存在焦點位置固定、加工自由度不足的缺陷，僅適用于周期性結構的制備，無法靈活調控復雜三維形貌。例如，在生物醫學領域，制造“張閉可控”的微執行器時，傳統方法難以實現動態光場與運動平臺的協同控制，導致結構功能受限。因此，如何兼顧高精度...