为改善以往图案化透镜加工工艺复杂、制造技术昂贵、图案设计方面有限制等缺点, 本文将飞秒激光双光子聚合加工技术应用于图案化微透镜的快速、高精度加工。通过球面波因子的变形设计了不同图案的微透镜, 利用飞秒激光双光子聚合加工技术在光刻胶样品中加工出图案化的微透镜, 然后将光刻胶样品置于显影液中去除未聚合部分, 得到图案化微透镜, 最后对图案化微透镜进行成像测试和光强均一化分析。将 LED光源分别置于不同图案微透镜的下方, 光线透过图案化微透镜成功聚焦出光强一致的焦点图案。实验结果表明, 使用飞秒激光双光子聚合加工可以实现灵活可控的 3D图案化微透镜结构的加工, 采用加工功率为 7 mW, 曝光时间为 2 ms, 扫描 xy步距为 0. 5 μm, z步距为 0. 8~1. 5 μm, 不仅保证了微透镜结构表面光滑, 而且实现了微透镜的快速加工。该技术在加工光学超材料、光学微器件、集成光学器件等方面具有广阔的应用前景。

飞秒激光具有独特的超短脉宽和极高的峰值强度,飞秒激光直写技术已广泛用于功能化微流控芯片的制备。从3个方面针对基于飞秒激光直写技术的微流控芯片进行综述:不同材料微流控芯片中的飞秒激光功能器件集成技术、飞秒激光集成微流控芯片的多功能应用以及微流控芯片的高效率飞秒激光加工技术。通过对飞秒激光直写技术在微流控领域的研究结果进行总结与归纳,为飞秒激光直写技术制备微流控芯片的研究、应用及发展方向提供参考。

利用飞秒激光双光子直写技术, 在微流控芯片内部集成了一款三维(3D)弹簧状流量传感器。加工的弹簧状流量传感器可以循环拉伸多次, 且变形可逆。另外, 不同的激光曝光能量能够加工不同厚度的弹簧状流量传感器, 从而可以检测出不同范围的流速, 最小可检测10-12量级的流速。该流量传感器可以用于多种微流控器件中, 尤其适用于需要将流速检测与微流控器件结合的场合以及超低流速的检测应用中。

研究了存在非线性Kerr介质时耦合双原子与单模压缩真空场相互作 用系统的Pancharatnam相位特性。 选取合适的初始条件并运用旋波近似,通过解薛定谔方程求出Pancharatnam相位的表示形式,并对此相 位进行数值分析。结果表明：耦合双原子处于任意初态,随着原子与光场相互作用强度、两个二能级 原子偶极-偶极耦合强度和非线性Kerr介质非线性的增大,Pancharatnam相位演化的频率都显著增长。 耦合双原子初态同处激发态时,Pancharatnam相位演化有明显的振荡上升(或振荡下降)趋势。 耦合双原子初态只有一个处于激发态时,随着Kerr介质非线性作用的增强,Pancharatnam相位演化变混乱。