激光器诞生60周年之际,«激光与光电子学进展»推出“超快激光加工”专题,希望总结我国科研人员在超快激光加工原理、超快激光加工技术新进展、超快激光加工典型应用等方面 取得的阶段性研究成果和前沿进展。专题分别以“穷理探幽—基础篇”、“雕微琢纳—技术篇”和“致用兴业—应用篇”三个专栏进行介绍,涵盖超快激光在微纳结构制备、光通信、光电器件、光存储、仿生功能表面、生物医学等方面的前沿工作...详细
———— 封面文章导读 ————
暨南大学李向平研究员课题组介绍了等离激元材料的三种光热形变机制：阈值熔化、表面原子扩散和激光烧蚀，及其在多维光存储、结构色彩色打印和信息加密隐写等领域的应用 ...详细
飞秒激光制备光纤Bragg光栅在光纤激光器中的应用（封底文章）
西安交通大学侯洵院士团队的司金海教授课题组论述了光纤布拉格光栅（FBG）利用飞秒激光制备的方法、特点及其在光纤激光器应用中的优势，并对未来发展方向进行了总结与展望 ...详细
西安交通大学陈烽教授团队在文中介绍了飞秒激光制备的超疏水表面和超疏油表面的研究成果和局限，概述了飞秒激光防猪笼草制备超滑表面的性能、工艺特点，举例介绍了超滑表面的一些典型应用，并对飞秒激光制备超滑表面今后的发展趋势做了探讨 ...详细
本期栏目(2020.11)
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基本信息
创刊:1964年·半月刊
名称:激光与光电子学进展
电话:021-69918427
地址:上海市嘉定区清河路390号
———— “超快激光加工”专题特邀论文 ————
穷理探幽-基础篇
等离激元纳米材料超快激光光热形变原理及应用（封面论文）（特邀综述）
张明偲,姜美玲,冯紫微,欧阳旭,曹耀宇,李向平
[第一单位] 暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信重点实验室
[摘要] 超快激光具有极短的脉宽和极高的峰值强度,已被广泛应用于等离激元纳米材料的加工。在极高的激光功率密度下,等离激元纳米材料中的自由电子吸收入射光子能量成为热电子,然后通过电子...
飞秒激光微纳加工光纤功能器件研究进展（特邀综述）
李金健,刘一,曲士良
[第一单位] 哈尔滨工业大学物理学院
[摘要] 光纤功能器件具有体积小、灵敏度高、抗电磁干扰、抗腐蚀、易于集成复用等独特优势,在微机械结构、生物医疗、海洋探测、航空航天等领域有着巨大的应用前景。飞秒激光具有超窄的脉冲宽度...
飞秒脉冲激光的时空变换影响纳米光栅直写过程的研究进展（特邀综述）
李跃东,尹唯一,戴晔
[第一单位] 上海大学物理系
[摘要] 超短脉冲的时空特性已经展示了对材料改性的重要影响,在过去十几年迅速成为飞秒激光微加工领域的研究热点。为此,简要从飞秒脉冲时空耦合的基本概念出发,回顾了实验中观察到的时...
表面亚波长周期结构的飞秒激光调控制备（特邀综述）
赵波,郑昕,邹婷婷,谢洪波,辛巍,杨建军,郭春雷
[第一单位] 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室
[摘要] 飞秒激光在材料表面诱导产生亚波长周期结构不仅可以改变材料表面的物化性质,而且具有无掩模制作和一步成型等优点,在多个领域具有广阔的应用前景。然而,目前结构形成存在排列规整性差、形状单一...
短/超短脉冲激光诱导等离子体微加工研究进展（特邀综述）
王兴盛,黄宇珂,沈博,徐斌,章剑,缪洁良
[第一单位] 南京农业大学工学院
[摘要] 当高强度短/超短脉冲激光聚焦于靶材表面或介质内部时,若其峰值功率密度超过某一阈值,靶材表面或介质内部会形成等离子体,等离子体与工件相互作用进行材料去除,这一过程称为激光诱导等离子体微加工...
飞秒激光制备可控微纳米结构表面及应用研究（特邀综述）
边玉成,王宇龙,肖轶,张迎辉,焦云龙,吴东,周成刚,姚成立
[第一单位] 中国科学技术大学微电子学院
[摘要] 飞秒激光直写技术相比于传统加工方式以及其他先进的微纳米加工手段在可控微纳米结构加工方面具有一定的优势,如无需掩模、适合任意材料、热效应小等,因此被用来制备多样化的仿生微纳米结构...
玻璃基类介质光存储研究发展综述 （特邀综述）
孙轲,孙盛芝,邱建荣
[第一单位] 浙江大学光电科学与工程学院
[摘要] 人类社会信息技术的快速发展不仅使得信息传递更加快捷,同时也对信息数据的存储产生了巨大的需求。如何对呈指数化增加的数据进行高速可靠、低能耗、低成本的长期存储已成为信息社会继续发展亟需解决的难题...
超快激光加工过程主要数值模型研究进展（特邀综述）
崔智铨,管迎春
[第一单位] 北京航空航天大学机械工程与自动化学院
[摘要] 超快激光具有脉冲能量高、加工精度高、热影响区小等特性,在材料加工尤其是微纳加工和表面改性中具有独特优势。介绍了超快激光加工金属材料的典型数值模拟方法,综述了近十几年来关于...
皮秒激光制备超疏水聚合物微纳结构（特邀研究论文）
董世运,季凌飞,刚肖
[第一单位] 陆军装甲兵学院再制造技术国家级重点实验室
[摘要] 为提高海洋设施聚合物涂层表面的抗生物污损性能,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)聚合物为研究对象,采用皮秒激光直接刻蚀方法,在PDMS聚合物膜表面制备了单向微沟槽、网格微沟槽、微凹坑等不同微纳结构...
雕微琢纳-技术篇
飞秒激光仿生制备超滑表面及其应用（特邀综述）（内封面文章）
方瑶,雍佳乐,霍静岚,杨青,成扬,梁婕,陈烽
[第一单位] 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室
[摘要] 仿生超滑表面由于能抗各种液体甚至动植物黏附,因而具有非常重要的研究价值和广泛的应用前景。飞秒激光微加工技术具有材料普适性强、加工精度高、可控性强等特点,在制备和调控特殊浸...
飞秒激光加工石墨烯材料及其应用（特邀综述）
原永玖,李欣
[第一单位] 北京理工大学机械与车辆学院
[摘要] 飞秒激光具有超快超强超精密的优势,使其成为加工石墨烯的理想的方式之一。本文介绍了飞秒激光加工石墨烯材料,包括飞秒激光加工石墨烯薄膜材料和飞秒激光液相烧蚀加工石墨烯材料。同时,重点介绍了...
飞秒激光直写激光晶体光波导的研究进展（特邀综述）
张彬,李子琦,王磊,陈峰
[第一单位] 山东大学物理学院
[摘要] 飞秒激光直写是一种高效灵活的三维精密材料加工技术,在许多领域得到了广泛的应用。光波导是集成光子学器件的一种基本结构,能够将光场限制在微小的通道内进行无衍射的传输...
飞秒激光空间光束整形加工技术研究进展（特邀综述）
孔德键,孙小燕,董卓林,胡友旺,段吉安
[第一单位] 中南大学机电工程学院
[摘要] 飞秒激光凭借其超短脉宽和极高峰值功率,在微纳加工中发挥了重要的优势,而飞秒激光的加工效率制约其在工业领域的应用。近年来,研究者成功将空间光调制器应用于飞秒激光加工...
飞秒激光非金属微孔加工研究进展（特邀综述）
杜坤,李晓炜,杨炳东,张超,夏博
[第一单位] 北京理工大学机械与车辆学院激光微纳制造实验室
[摘要] 微孔作为一种常见结构,已被广泛应用于航空、生物、化工、新能源等领域。飞秒激光具有的超短脉冲宽度和超强峰值功率使其在高质量、高深径比微孔加工方面独具优势...
飞秒激光微纳制造水下气体浸润性表面（特邀综述）
吴志鹏,银恺,吴俊瑞,杨帅,朱卓
[第一单位] 中南大学物理与电子学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室
[摘要] 水下气体浸润性表面在许多领域都具有重要的作用,近年来受到了各国研究人员的密切关注。飞秒激光微纳制造技术作为一种全新的非接触式加工手段,近年来在调控材料表面水下气体浸润性方面进行了许多探索性研究...
飞秒激光辐照结合湿法腐蚀在晶体材料微结构制备中的应用（特邀综述）
沈天伦,司金海,陈涛,侯洵
[第一单位] 西安交通大学电子与信息学部电子科学与工程学院
[摘要] 晶体材料微加工技术是制备微电子器件、微机电系统器件的关键技术。飞秒激光辐照结合湿法腐蚀加工技术不仅可以去除飞秒激光诱导微结构表面缺陷...
飞秒激光快速制备大面积二维微纳结构（特邀研究论文）
高文,郑美玲,金峰,董贤子,刘洁
[第一单位] 中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心
[摘要] 采用数字微镜器件(DMD)无掩模光刻技术,以飞秒激光为光源,结合大面积拼接的方法快速制备了具有较高分辨率和毫米尺寸的大面积微纳结构...
超短脉冲激光焊接非金属材料研究进展（特邀综述）
孙轲,孙盛芝,邱建荣
[第一单位] 浙江大学光电科学与工程学院
[摘要] 近年来,随着研究人员在微纳集成领域(如微流体、微机械、微电子等领域)研究的逐渐深入,不同材料间的连接成为该领域发展的一个瓶颈...
激光诱导自由曲面周期性纳米结构图案与着色（特邀研究论文）
冯朝鹏,程可,曹凯强,陈龙,张羽婵,贾天卿
[第一单位] 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室
[摘要] 利用波长为532 nm、脉宽为90 ns的纳秒激光器,精密五轴运动系统,以及自主研发的计算机辅助制造程序,通过精确控制机械运动和激光辐照参数,在平面和自由曲面上制备了周期性亚波长条纹...
致用兴业—应用篇
飞秒激光制备光纤Bragg光栅在光纤激光器中的应用（特邀综述）（封底文章）
吕瑞东,陈涛,范春松,司金海,侯洵
[第一单位] 西安交通大学电子与信息学部电子科学与工程学院
[摘要] 光纤激光器在光纤通信、激光加工等领域具有广泛的应用。光纤Bragg光栅(FBG)是构成全光纤激光器的关键器件。FBG飞秒激光制备技术适用于各种材料的光纤,具有加工工艺简单...
飞秒激光加工凹陷包层波导及其应用（特邀综述）
李萌,张茜,杨栋,龚旗煌,李焱
[第一单位] 北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室
[摘要] 凹陷包层波导是一种新型波导,其折射率未变化的波导芯被数量众多的折射率变低的轨迹包围,具有截面形状和大小可以灵活调控的优点。凹陷包层波导芯区保留了...
激光还原氧化石墨烯制备薄膜柔性电子器件（特邀综述）
陈招弟,李纪超,萧善霖,杨罕,张宇尘,赵梓荧,张永来
[第一单位] 吉林大学电子科学与工程学院
[摘要] 近年来,石墨烯因具有良好的柔韧性、透明度、导电性、机械强度等优点,已经逐渐成为制备柔性电子器件的重要材料。激光加工技术由于具有加工精度高...
陶瓷齿轮皮秒激光高精加工研究（特邀研究论文）
季凌飞,燕天阳,姜锐,张洪龙,王文豪
[第一单位] 北京工业大学激光工程研究院超快激光与高精制造研究所
[摘要] 从解决陶瓷齿轮加工困难的实际应用需求出发,系统研究1064 nm皮秒激光的输出功率、扫描速度、扫描次数、扫描线间距等工艺参数对陶瓷切削深度、宽度和表面...
飞秒激光过饱和掺杂硅基光电探测器研究进展（特邀综述）
进晓荣,吴强,黄松,贾子熙,宋冠廷,周旭,姚江宏,许京军
[第一单位] 南开大学弱光非线性光子学教育部重点实验室
[摘要] 基于过饱和掺杂硅材料制备的光电探测器表现出低电压高增益、可见光到近红外波段宽光谱响应等优点,主要介绍了飞秒激光过饱和掺杂的作用机制,以及相应硅基光...
基于空间光调制器的超快激光加工原理及应用（特邀综述）
刘思垣,张静宇
[第一单位] 华中科技大学武汉光电国家研究中心
[摘要] 近年来,空间光调制器被广泛应用到超快激光加工像差校正、多焦点平行加工、二维面加工、三维体加工、脉冲时空整形、结构光加工等不同领域。对空间光调制器...
激光加工纤维增强复合材料研究进展（特邀综述）
张学聪,钱静,刘军,赵全忠
[第一单位] 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室
[摘要] 激光加工纤维增强复合材料的常见方法是切割、钻孔和表面处理等,本文综述了激光加工纤维增强复合材料的国内外研究进展,重点聚焦碳纤维增强复合材料的激光加工方法...
