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飞秒激光诱导块体金属玻璃表面非中心对称微结构实现液滴单向微位移
摘要: 无需能量输入的单向液滴运动在多种潜在应用中备受关注。我们报道了通过大入射角飞秒激光制备非常规激光诱导周期性表面结构(LIPSS)以实现液滴单向微位移的研究。为克服PDMS等现有软材料控制液滴时的机械耐久性缺陷,采用锆基块体金属玻璃(Zr-BMG)制备了典型的非中心对称非常规LIPSS——包含微米级椭圆弧形结构与中心空间周期为400纳米的纳米波纹。通过飞秒激光辐照在Zr-BMG上构建非常规LIPSS的斑点与光栅功能表面结构,成功实现了水滴在该材料表面的单向微位移。为深入理解非常规LIPSS的制备过程,通过数值模拟揭示了其形成机理。本研究为微流控领域中金属材料的非中心对称表面微/纳结构制备提供了快速、精确且低成本的单向液滴运动解决方案。
关键词: 激光表面结构化、单向液滴运动、激光诱导周期性表面结构、块体金属玻璃、超快激光
更新于2025-09-11 14:15:04
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表面纳米孔和纳米凸起的吸光特性
摘要: 本文对超快激光与纳米结构相互作用诱导的能量沉积进行了数值研究。我们计算并分析了入射光与金属及电介质材料表面单个亚波长孔洞和凸起散射光干涉所产生的近场强度反应模式与辐射模式,阐明了光偏振、光学材料特性、集体效应以及缺陷本质在局域能量吸收中的作用。该研究成果为通过表面非均匀性实现精确光操控,以及利用超短脉冲激光进行精准可控的表面纳米结构加工开辟了新途径。
关键词: 光吸收、表面纳米孔、超快激光、纳米结构、纳米凸起
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过数字微镜器件实现任意振幅飞秒脉冲整形
摘要: 一种超快光谱可编程飞秒激光器可提升多种科学应用(如多光子成像)的性能。本文报道了一种基于数字微镜器件(DMD)的超快脉冲整形器(DUPS),用于实现飞秒激光的任意振幅整形——这是首次有可编程二进制器件能以高达32kHz的速率、在宽波长范围内对超快脉冲光谱进行振幅整形。该系统通过DMD与透射光栅组合实现高效、紧凑且低成本运行。其引入的空间色散与时序色散分别通过准4f系统和光栅对进行补偿。实验中成功实现了包括矩形、锯齿形、三角形、双脉冲及指数型在内的任意光谱形状飞秒脉冲整形。DUPS内置反馈操作流程以确保整形过程的稳定性和可重复性。经测量,该系统振幅整形的总体效率达到27%。
关键词: 数字微镜器件、光谱整形、超快激光
更新于2025-09-09 09:28:46
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热致非线性空间整形:红外飞秒脉冲在向列相液晶中的调控
摘要: 通过红外飞秒脉冲激光(λ0 = 1.5 μm)对ITO涂层的弱光吸收,证实了向列相液晶(E7)盒中存在光诱导热非线性效应。该效应产生强烈的空间自相位调制,从而在远场观察到多重环状图案。非线性的符号随激光偏振方向改变。我们测量了折射率和热梯度随激光强度的变化关系,发现温度可升高至接近向列相转变点。该过程的高保真度与稳定性为光学空间整形器件开辟了新前景,并划定了基于液晶的超快电光器件的工作波长范围。
关键词: 液晶、空间光调制器、超快激光
更新于2025-09-09 09:28:46
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利用马赫-曾德尔干涉仪测量光纤内折射率变化
摘要: 我们首次报道了利用光纤马赫-曾德尔干涉仪测量超快激光辐照引起的纤芯折射率变化。该纤芯偏移干涉仪通过将一段轻微失配的标准单模光纤插针熔接在输入和输出光纤之间构建而成。当光纤干涉仪的纤芯折射率发生改变时,会改变纤芯光的相位。由于包层中传播的光(参考臂)相位保持不变,干涉仪的透射条纹图案会出现光谱偏移。利用该光谱偏移可量化标准单模光纤中的有效纤芯折射率变化。本工作报道了最高达0.01356、最低至0.000475的有效折射率变化测量值。
关键词: 有效折射率变化、光纤传感器、超快激光、马赫-曾德尔干涉仪、光纤内折射率测量
更新于2025-09-04 15:30:14