作者单位
摘要
吉林大学电子科学与工程学院 集成光电子学国家重点实验室,吉林 长春 130012
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(NO33]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(NO33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 energy storage devices laser direct writing laser-induced graphene micro-supercapacitor 
激光与光电子学进展
2024, 61(3): 0314005
耿娇 1,2严吉 1,2,3石理平 1,2,*
作者单位
摘要
1 西安电子科技大学杭州研究院,浙江 杭州 311231
2 西安电子科技大学光电工程学院,陕西 西安 710071
3 上海应用技术大学理学院,上海 201418
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 laser-induced periodic surface structures oblique incidence nano-gratings metal-semiconductor composite thin-film 
激光与光电子学进展
2024, 61(3): 0314001
作者单位
摘要
华南师范大学信息光电子科技学院,广东 广州 510006
综述了近期基于腔内空间光调制器的超快光纤激光器的研究进展,总结了目前基于腔内空间光调制器的超快光纤激光器所能实现的基本功能和输出特性,同时介绍了本课题组基于腔内空间光调制器的研究成果,最后对腔内空间光调制器驱动的超快光纤激光器的发展趋势和应用前景进行了展望。
激光器 超快光纤激光器 空间光调制器 光场调控 脉冲整形 色散管理 lasers ultrafast fiber laser spatial light modulator optical field modulation pulse shaping dispersion management 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0114009
姚建华 1,2,*李波 1,2张群莉 1,2胡耀峰 1,2[ ... ]王健君 1,2
作者单位
摘要
1 浙江工业大学激光先进制造研究院,浙江 杭州 310023
2 浙江工业大学机械工程学院,浙江 杭州 310023
以Ti6Al4V沉积层为基体,研究基体表面预处理对超音速激光沉积涂层/基体界面结合的影响。试验前,基体表面经过三种不同方式的预处理,分别为抛光、打磨和喷砂。利用X射线衍射仪和表面轮廓仪对基体表面的物相组成和粗糙度进行了分析,利用光学显微镜对涂层/基体界面结合进行了分析,利用单颗粒撞击有限元模型对颗粒与不同表面粗糙度基体的结合情况进行了分析。研究结果表明,打磨处理的基体由于表面生成氧化钛陶瓷相,涂层发生脱落。抛光处理的基体较喷砂处理的基体有更低的表面粗糙度,其涂层/基体界面结合更紧密。数值模拟表明,基体表面的起伏特征在颗粒/基体界面处促成温度和应变的不均匀分布,阻碍颗粒与基体间的紧密结合。
超音速激光沉积 钛合金 表面预处理 界面结合 有限元分析 supersonic laser deposition titanium alloy surface pretreatment interfacial bonding finite element analysis 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0114004
吕新杰 1,2,4,*杨彬 5姚红权 1,3汪小涵 3[ ... ]祝世宁 1,2,3,4,**
作者单位
摘要
1 南京大学固体微结构物理国家重点实验室,江苏 南京 210093
2 南京大学现代工程与应用科学学院,江苏 南京 210023
3 南京大学物理学院,江苏 南京 210093
4 南京大学人工微结构科学与技术协同创新中心,江苏 南京 210093
5 南京信息工程大学大气物理学院,江苏 南京 210044
为了实现远程气体探测,基于由超晶格材料构成的光参量振荡器,研制了一台双波长输出的中红外激光器。该光参量振荡器通过种子注入的方式,实现了纳秒级窄线宽的中红外脉冲激光输出,重复频率为500 Hz,单脉冲能量超过1 mJ,并能够对准2.6~4.0 μm波长范围内的NO、NO2和SO2的吸收峰。通过气体动态排放实验,在远程气体探测实验中对该激光器进行了验证。
光参量 窄线宽 光谱 中红外激光器 optical parametrics narrow linewidth spectrum mid-infrared laser 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0114001
作者单位
摘要
吉林大学电子科学与工程学院,吉林 长春 130012
具有刺激响应形变功能的微结构能够通过外界刺激信号获取能量,进而发生机械形变,在自动化技术、微小机器人技术、微流控芯片等领域具有巨大的前沿应用潜力。然而,现有的智能微结构的研制很大程度上依赖于智能材料及其成型技术,不仅受限于为数不多的材料体系,而且局限在单一的刺激响应形变。基于此,提出利用飞秒激光双光子增材制造技术在形状记忆薄膜上加工蛋白质微结构阵列的新方法,实现了微结构阵列尺寸和周期的双重响应形变。微结构阵列在热处理下被机械拉伸定性,实现了结构周期的调控,该过程可在热刺激下恢复;同时,牛血清白蛋白微结构可以在不同pH值的条件下表现为可逆的溶胀和收缩形变。智能材料与形状记忆基底相结合可以赋予微结构阵列更加复杂可控的双重响应形变。本文制备了微结构阵列和微透镜阵列,展示了双重响应下的结构变化和功能调谐,为智能化微结构阵列在微流控系统中的应用作出了有益的探索。
飞秒激光直写 微透镜 蛋白质 微纳加工 femtosecond laser direct writing micro-lens protein micro/nano-fabrication 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0114010
作者单位
摘要
1 太原理工大学物理学院,山西 太原 030024
2 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室,山西 太原 030024
3 太原理工大学电子信息与光学工程学院,山西 太原 030024
混沌激光具有宽频谱、类噪声、低相干等特性,在通信、雷达、传感等领域有广泛的应用。本文介绍了混沌半导体激光器的3种主要工作机制,分别为光反馈、光注入和光电反馈;重点研究典型混沌半导体激光器的频谱带宽、时延特征,以及复杂度等性能及其研究进展;进一步论述光子集成混沌半导体激光器的发展趋势;最后介绍混沌半导体激光器在保密光通信、随机数生成器、激光雷达、分布式光纤传感、混沌光时域反射计等领域的应用现状。本文可为高带宽、低时延混沌半导体激光器的发展和应用前景提供借鉴。
混沌激光 半导体激光器 光子集成 带宽提升 时延特征 chaotic laser semiconductor laser photonic integration bandwidth enhancement time delay characteristics 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0114008
张超 1,2林学春 1,2,**赵鹏飞 1,*董智勇 1[ ... ]于海娟 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院半导体研究所全固态光源实验室,北京 100083
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京 101407
大功率高光束质量半导体激光器在激光加工、激光通信、科学研究等方面有着广泛的应用,提高半导体激光器的功率和光束质量一直都是国际的研究前沿和学科热点。合束技术是提高半导体激光器输出功率最简单有效的方法。非相干合束技术提高输出功率往往以损失空间、偏振或光谱特性为代价,在对光束特性要求不高的场合应用较为成熟。相干合束技术在提高半导体激光器输出功率的同时还能提高光束质量、压窄频谱宽度,是高亮度窄线宽半导体激光技术发展的重要方向。本文简述了相干合束技术的原理及要求,从锁相技术出发,综述了半导体激光器相干合束技术近年来的发展现状,总结了主动锁相和被动锁相的优缺点,主动锁相技术采用主振荡放大结构通过相位负反馈技术实现锁相,在合束单元数量上具有优势,能获得大功率相干输出,但结构较为复杂。被动锁相技术结构简单,一般通过外腔的衍射效应或者共腔技术实现单元间的相位锁定,具备自组织锁相特点,但不易获得高功率输出。最后对半导体激光器相干合束技术的未来发展进行了展望。
相干合束 半导体激光器 锁相 高光束质量 高功率 coherent beam combining diode lasers phase locking high beam quality high power 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0114007
作者单位
摘要
上海交通大学电子信息与电气工程学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海 200240
飞秒激光在学术领域和工业领域都具有极高的应用价值,对飞秒激光进行准确快速的表征与精确控制对其各种应用至关重要。飞秒脉冲的传统表征方法依赖非线性效应且光路结构复杂,而飞秒脉冲的控制则大多采用开环手动调试,无法实现稳定的最优调控,极大地限制了飞秒激光的应用。近年来,智能技术的出现给飞秒激光研究提供了新范式,结合智能技术,低能量高重复频率飞秒脉冲序列的单帧全域测量与飞秒脉冲的按需智能调控有望成为现实。
锁模激光器 飞秒脉冲智能表征 飞秒脉冲智能调控 mode-locked lasers femtosecond pulse characterization intelligent control over femtosecond pulses 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0114006
季凌飞 1,2,3,*孙伟高 1,2,3林真源 1,2,3周博昊 1,2,3[ ... ]王冠强 1,2,3
作者单位
摘要
1 北京工业大学材料与制造学部激光工程研究院,北京 100124
2 北京工业大学跨尺度激光成型制造技术教育部重点实验室,北京 100124
3 北京市激光应用技术工程技术研究中心,北京 100124
随着智能化时代的到来,柔性电子由于其极强的共形能力和优异的器件性能,在进一步推动现代化产业发展中取得越来越重要的地位。超快激光技术以其优异的高精制造能力在柔性电子高分辨无损制备上展示出独特的优势和应用前景。本文从超快激光与物质相互作用基本机制入手,着重介绍了当前超快激光在柔性电子领域的四种典型特征功用及其研究现状,并据此总结该领域超快激光应用所面临的挑战和未来发展趋势。
超快激光 柔性电子 微纳加工 ultrafast laser flexible electronics micro-nano fabrication 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0114005

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