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太赫茲晶體材料作為太赫茲技術的核心組件，通過非線性光學效應實現電磁波的高效轉換，在通信、成像、生物檢測等領域展現出較好的潛力。其核心價值體現在材料特性、應用場景與制備技術的三維突破中。1.材料特性：非線性光學性能太赫茲晶體需具備高非線性系數與寬相位匹配范圍。ZnTe（碲化鋅）晶體作為典型代表，其立方閃鋅礦結構賦予其4.04pm·V?1的電光系數，可在0.1-3THz頻段內實現飛秒激光到太赫茲波的高效轉換。GaSe（硒化鎵）晶體則憑借54pm/V的非線性系數，在41THz超寬頻...

研究背景近紅外光電探測器廣泛應用于光通訊、環境監測、遙感和消費電子等多個領域。基于鍺、III-V族化合物和碲鎘汞等材料的紅外光電探測具有較高的光電轉換效率，工作范圍覆蓋近紅外到中遠紅外多個波段。然而這些非硅材料的光電探測器成本高，且難以和硅驅動電路互聯集成，難以滿足大規模、高密度陣列化的應用需求。受制于晶格匹配和熱學匹配等因素，紅外材料與硅異質外延或者鍵合的研究面臨一系列的技術挑戰，如材料及制作成本昂貴、工藝復雜和穩定性差等。鑒于此，全硅材料或硅COMS器件兼容的紅外探測手段...

一、背景介紹光熱治療是繼手術、放療、化療之后興起的一種新型微創抗癌技術，其基本原理是：將具有光熱轉換功能的介質注入人體，并運用靶向識別技術將其聚集在腫瘤附近，再通過激光照射將光能轉化為熱能，利用癌細胞和正常細胞的溫度耐受極限的差異從而殺死癌細胞。作為一種非侵入式、靶向性的新型腫瘤治療技術，光熱治療技術因其治療效率高、副作用小、病患痛苦小等優點已被廣泛應用于腫瘤治療中。但現有的光熱治療技術缺少對靶區溫度分布情況的實時監測，開環的治療激光控制方式在增大治療難度和病患痛苦的同時，也...

激光驅動的慣性約束聚變(ICF)裝置對靶面的輻照均勻性要求，然而因為激光內部子光束之間相互干涉，遠場焦斑內部存在大量散斑，進而產生成絲、受激背向散射等各種非線性不穩定效應。受激背向散射是指激光與等離子體相互作用過程中，部分光沿著激光路徑相反方向逃逸出黑腔。該效應主要包括受激拉曼散射(SRS)和受激布里淵散射(SBS)，會降低激光能量利用率，并對“點火”過程造成破壞。研究發現，通過對入射光場偏振態的快速調控，可以破壞背向散射增長路徑，從而實現背向散射的有效抑制。這不但能有效解決...

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一、背景介紹在天文觀測中，發射具有特定精細譜線結構的589nm激光，激發距地面80km~110km的高空鈉層原子，產生共振熒光的后向散射回光作為導引星，可為地面自適應光學系統提供較為理想的大氣波前畸變信息，有利于提高大口徑望遠鏡的深空觀測能力。鈉導星探測屬于光子級微光探測，其后向共振熒光散射強度與大氣傳輸效率、地磁場、以及泵浦激光參數(波長、線寬、偏振、功率)等諸多因素密切相關。因此，提高鈉導星回光亮度以獲得高信噪比的激光導星波前成像點陣，是鈉導星應用研究中特別關注的問題。二...

一、背景介紹光子器件和電子器件發展模式類似，都是從分立器件到微米集成然后到納米集成。集成光子回路是集成電子回路的類比，它能在片上完成光信息的產生、傳輸、處理和探測。其中，片上微納激光器可以為集成光子回路提供相干光源，產生光信息。同商用激光器一樣，微納激光器由增益材料、諧振腔和泵浦源三個部分組成。膠質量子點是一種半導體納米晶體，被廣泛用作微納激光器的增益材料。基于納米尺寸（約2到20nm）膠質量子點的可溶液處理的特點，膠質量子點可以作為發光的納米“積木”。這種納米“積木”通過自...

自2015年美國華盛頓大學徐曉東教授課題組報道了第一個基于二維TMDC材料的微納激光器，在低溫下實現了激光發射，從此拉開了二維材料激光器研究的序幕。他們將單層WSe2轉移到在磷化鎵材料上制備的光子晶體微腔上(圖1(a))，通過移除光子晶體上3個相鄰的小孔形成線性缺陷腔，也被稱為L3光子晶體缺陷微腔。激光的發射主要通過“L-L”曲線中的明顯扭結和線寬變窄來識別(圖1(b))。之后，人們對于二維層狀材料激光器進行了大量的研究。美國加州大學張翔教授課題組將單層WS2(帶隙約2eV)...