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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎(2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - "非线性光学晶体部分填充矩形波导横截面"系统的高转换效率
摘要： 研究表明，在"非线性光学晶体部分填充矩形金属波导横截面"的系统中，通过飞秒激光脉冲的光学整流可有效产生太赫兹辐射（0.1-3 THz）。研究对LiNbO3、ZnTe、DAST和GaSe四种非线性光学晶体的相位匹配进行了数值计算，并分析了太赫兹辐射吸收对该系统中相干太赫兹辐射产生效率的影响。
关键词： 光学整流、飞秒激光脉冲、相位匹配、非线性光学晶体、太赫兹辐射
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于直接激光写入制备的具有分析物富集系统的超灵敏表面增强拉曼散射等离子体传感器
摘要： 我们报道了一种易于实施的装置，用于基于表面增强拉曼散射（SERS）检测水滴中痕量溶解的各种分析物。该装置结合了分析物富集系统和SERS活性传感位点，两者均通过廉价且高性能的直接飞秒（fs）激光打印制成。分析物富集系统制作在疏水性聚四氟乙烯基材表面，呈微柱阵列排列，在Cassie-Baxter超疏水状态下支撑蒸发的水滴，从而确保溶解的分析物分子向亲水性SERS活性位点输送。基于密集排列的尖刺状等离子体纳米纹理结构，分析物在传感位点实现高效预浓缩，进而通过SERS光谱技术进行无标记识别。利用该装置，我们展示了包括常见有机染料和医用药物在内的多种分析物在ppb浓度下的可靠SERS指纹识别。该装置有望应用于无标记环境监测、医学诊断和法医学等多个领域。
关键词： 表面增强拉曼散射、直接激光加工、飞秒激光脉冲、医药药物、超疏水纹理、等离子体纳米结构、分析物富集
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于研究高功率飞秒激光脉冲形成的非理想等离子体的时间分辨干涉显微镜
摘要： 展示了在强度为10^16 W/cm2的飞秒激光脉冲作用下，块状铁靶表面等离子体密度特征尺寸的测量结果。研究采用时间分辨干涉显微技术进行，使用铬:镁橄榄石激光系统产生的具有10^7高时间对比度的飞秒激光脉冲。所选技术的有效性得到验证，测得等离子体不均匀性尺寸小于30纳米。
关键词： 飞秒激光脉冲、时间分辨干涉显微镜、等离子体密度不均匀性、非理想等离子体
更新于2025-09-16 10:30:52
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飞秒激光脉冲增强电离氮分子的相干发射
摘要： 通过800纳米泵浦激光和延迟种子激光对电离氮分子的向前发射光谱进行了实验测量。研究发现，注入391纳米或428纳米种子激光时，428纳米和391纳米附近的发射谱线均显著增强。391纳米和428纳米附近的发射谱线分别对应于N2+ (B2Σu+, v'=0 → X2Σg+, v=0)和N2+ (B2Σu+, v'=0 → X2Σg+, v=1)的转动跃迁。这些谱线源自种子诱导的超荧光和共振受激拉曼散射。采用遗传算法模拟实验观测结果并确定了B2Σu+(v'=0)、X2Σg+(v=1)和X2Σg+(v=0)的相对布居数。结果表明800纳米泵浦激光实现了B2Σu+(v'=0)与X2Σg+(v=0)之间的振动布居数反转。本发现为控制电离氮分子的相干发射提供了新见解，在基于丝化现象的远程大气传感领域具有重要应用前景。
关键词： 飞秒激光脉冲、电离氮分子、相干辐射、粒子数反转、超荧光、受激拉曼散射
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用衍射光束管方法模拟空气中具有正常色散的飞秒激光脉冲自聚焦
摘要： 基于数值模拟与定性分析，研究了群速度色散对飞秒钛宝石激光脉冲在空气中自聚焦与成丝过程中光结构形成的影响。通过求解克尔-等离子体耗散色散介质中的非线性薛定谔方程并结合衍射-光束管方法，确定了不同脉宽、初始光束半径及峰值辐射功率下成丝的主要特征。当色散长度未达到过程尺度最小值时检测到色散效应。研究表明：随着脉冲色散畸变的增强，成丝起始位置的相对（以瑞利长度归一化）坐标增大，而成丝通道长度缩短。对于更短的激光脉冲（数十飞秒量级），随着激光光束半径增大成丝现象将终止。此类脉冲的能量补充衍射-光束管尺寸及成丝后光通道的角发散角均会增大。
关键词： 丝化、自聚焦、飞秒激光脉冲、衍射光束管、正常色散
更新于2025-09-12 10:27:22
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强飞秒激光脉冲作用下通过硅-真空界面的超快电子转移
摘要： 对飞秒激光脉冲辐照下硅-真空界面附近超快电子转移过程中，电荷发射分离形成的准稳态电场影响进行了理论研究。估算了接近及超过硅损伤阈值的飞秒脉冲辐照时产生的准稳态电场强度值。研究了因表面层电子耗尽导致光学性质改变，进而在飞秒脉冲辐照的硅近表面层形成动态光学分层结构的可能性。提出电荷发射分离诱导的时变偶极矩应会产生太赫兹频段电磁辐射，并对该辐射的基本特性进行了理论研究。
关键词： 库仑爆炸、硅、超快加热、太赫兹辐射、电子发射、电子转移、飞秒激光脉冲
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议（IRMMW-THz）- 法国巴黎（2019年9月1日-2019年9月6日）] 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议（IRMMW-THz）- 金属结构对飞秒激光脉冲的太赫兹响应
摘要： 本报告探讨飞秒激光脉冲辐照金属结构（如光栅和纳米粒子阵列）中的非线性效应。分析了延迟太赫兹响应的可能机制及特定非二次非线性转换机制。与先前模型不同，本研究仅考虑金属内部的低频电流，未涉及电子发射与加速过程。特别关注光学频率等离子体共振在增强低频非线性响应中的作用。
关键词： 飞秒激光脉冲、等离子体共振、金属结构、非线性效应、太赫兹响应
更新于2025-09-12 10:27:22
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飞秒短波红外激光脉冲驱动下熔融石英中的等离子体形成与弛豫动力学
摘要： 激光诱导电介质固体中等离子体形成及其后续弛豫过程，是结构改性的前驱现象，也是直接激光写入功能性光学微纳结构的基础。通过结合时间分辨透射测量与交叉相位调制测量的实验装置，我们分离出了飞秒短波红外激光脉冲（波长k=2100 nm）激发非晶熔融石英体相中等离子体的形成与弛豫动力学过程。尽管此前认为产生的亚临界电子-空穴等离子体弛豫时间是恒定的，但我们的研究发现其具有强度依赖性。我们将这种强度依赖性归因于介质的振动激活作用，该作用导致被俘获载流子的脱阱及俘获概率降低。
关键词： 等离子体形成、飞秒激光脉冲、弛豫动力学、熔融石英、短波红外
更新于2025-09-12 10:27:22
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采用飞秒激光脉冲研究具有不同磁均匀性的[Co<sub>60</sub>Fe<sub>40</sub>/Pt]<sub>5</sub>多层膜的进动阻尼
摘要： 我们报道了采用飞秒激光脉冲研究的[Co60Fe40/Pt]5多层膜的超快磁化动力学。样品在室温下通过直流磁控溅射法生长，具有Ta?；げ愫蚉t缓冲层，其厚度与垂直磁各向异性（由振动样品磁强计测定）相同。通过控制Pt缓冲层的生长速率，改变了磁力显微镜(MFM)测量的各向异性场和磁畴尺寸。根据MFM图像自相关变换的轮廓估算出平均磁畴尺寸。对于平均磁畴尺寸为490 nm的多层膜，我们观测到磁化强度的阻尼进动，其衰减时间常数约为100 ps，且当外磁场从192 mT增至398 mT时，进动频率在8.4 GHz至17.0 GHz范围内变化。通过朗道-利夫希茨-吉尔伯特方程拟合进动动力学，我们测得阻尼系数α随磁畴尺寸增大（127 nm至490 nm）从0.18降至0.05。这些α值高于单层膜，表明相邻Pt层存在增强的散射和自旋泵浦效应。此外，当多层膜的各向异性场从6.5 kOe增至13.0 kOe时，进动频率从2.04 GHz提高到11.50 GHz。最后，通过微磁模拟与MFM图像的对比分析，我们确定了[Co60Fe40/Pt]5多层膜的交换刚度(Aex)。
关键词： 交换刚度、飞秒激光脉冲、朗道-利夫希茨-吉尔伯特方程、[Co60Fe40/Pt]5多层膜、阻尼、磁力显微镜、超快磁化动力学、垂直磁各向异性
更新于2025-09-12 10:27:22
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飞秒脉冲串激光加工类金刚石纳米复合薄膜的热积累效应
摘要： 本文研究了飞秒激光脉冲（波长λ=515 nm，脉宽τ=320 fs，重复频率f=100 kHz）在不同扫描条件（单点与线性结构）下对类金刚石纳米复合薄膜（DLN）a-C:H:Si:O的猝发模式（BM）烧蚀与表面结构化行为。猝发脉冲间隔为25 ns（猝发内频率f=40 MHz），脉冲数从1至8变化。研究发现，相比单脉冲辐照，猝发模式的烧蚀深度与比烧蚀率（μm3/μJ）更高，且随猝发内脉冲数增加而提升。更高的烧蚀效率实验数据与猝发烧蚀计算机模拟结果具有关联性。结合烧蚀研究结果，单点与微沟槽的拉曼光谱证实（在薄膜沉积能量相等的条件下）随着猝发脉冲数增加，非晶薄膜结构石墨化程度逐渐增强。通过接触式原子力显微镜（AFM）揭示了猝发加工对激光结构化薄膜表面特性（纳米级形貌、摩擦系数）的影响。基于烧蚀与拉曼数据分析、烧蚀/再沉积层AFM检测以及猝发烧蚀计算机模拟，确定热积累是DLN薄膜猝发加工中烧蚀效率提升的主要因素。此外，本文还展示了DLN薄膜在猝发模式下的高精度表面微结构化成果。
关键词： 热积累、类金刚石纳米复合薄膜、表面结构化、飞秒激光脉冲、脉冲串模式烧蚀
更新于2025-09-12 10:27:22