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一、背景介紹1968年，Veselago提出左手材料的概念，超構材料這一嶄新的領域宣告誕生，并在隨后的數十年里逐漸發展成熟，取得廣泛應用。然而，超構材料面臨著微納加工工藝的限制與效率損耗的問題，這制約了其進一步的發展。作為超構材料的二維形式，超構表面通過在二維平面上排布超構原子——亞波長級別的散射體或者孔洞——實現特定的電磁調控功能。相比于超構材料，超構表面在保留光場調控高自由度的同時，顯著減輕了加工制造難度，提高了器件的能量利用效率。目前，超構表面的工作波長范圍已經覆蓋微波...

研究背景表面增強拉曼光譜（SERS）作為一種光學無損分析技術，因其高靈敏度與強特異性被廣泛應用于環境檢測、醫學診斷等多種領域。SERS襯底一般采用金屬納米結構耦合光場形成局域表面等離激元共振(LSPR)，顯著增強了拉曼散射截面。激光化學還原法制備金屬納米結構因其化學成分純凈及工藝可控性高而受到廣泛關注。雖然飛秒激光直寫技術可以一步還原制備SERS襯底，但存在聚焦加工區域小、效率較低的問題，在金屬微納結構的大面積高效制造方面存在挑戰。因此，激光調控光場一步法化學還原制備圖案化金...

本文聚焦激光融合制造，從全局視角討論該工藝在柔性微納傳感器制造中的應用形式，依次介紹了激光增材、等材與減材三種制造方法，并重點分析加工機理與典型目標材料，突出了激光融合制造在柔性微納傳感中的技術優勢。之后具體展示了激光融合制造在柔性物理、化學、電生理與多模態微納傳感器中的典型應用，并對相關研究及最新進展進行討論。最后，針對該領域現存技術挑戰與未來發展趨勢進行總結與展望。二、激光增材制造激光增材制造，即利用激光作為局部能量源，將納米前驅體材料加熱熔融（還原），并經燒結、累加、逐...

研究背景微螺旋結構在微機器人、手性超材料和生物工程等領域有著重要應用，這些應用都對微螺旋結構的尺寸、形貌提出了較高要求。飛秒激光雙光子聚合（TPP）技術能夠實現亞微米精度的真三維加工，十分適合制備上述這種具有復雜形貌的三維微結構。傳統雙光子聚合技術采用單點直寫曝光方案制備微結構，其效率較低。高效率加工需要昂貴、精密的運動控制系統配合，這限制了相關制造技術的實用性。近年來，光場調控技術的快速發展豐富了激光加工手段。結構光場已被用于單次曝光快速制備微螺旋，但所設計的螺旋光場可調控...

1.背景介紹浸潤性是固體表面基本的物理化學性質之一。自然界中許多動植物都進化出了特殊的浸潤性表面以適應所處的復雜生存環境，例如荷葉具有自清潔功能、水黽能夠在水面上跳躍、蚊子眼能夠在潮濕環境中防霧、昆蟲會滑落進豬籠草口袋中等（圖1）。研究發現，固體材料表面的浸潤性主要由其化學組成和微觀幾何形貌共同決定。具有特殊浸潤性的表面在能源利用、化工制造、醫療健康、****等應用領域發揮著重要作用，因此特殊浸潤性尤其是浸潤性（也即超浸潤性“superwettability”）成為了當前微納...

一.背景介紹進入21世紀后，光子集成技術（PIC）逐漸成為備受關注的課題之一。原因無外乎兩方面：其一，信息技術的應用達到了新的爆炸點，諸如大數據、人工智能、高速網絡、虛擬現實、量子信息等等都對具有低能耗、超高算力、可高速重構的光子器件提出了迫切需求；其二，光子集成技術自身也在不斷突破，片上器件的性能和成本不斷降低，達到了驅動新產業生態的門檻。在這一背景下，薄膜鈮酸鋰逐漸成為一種重要的光子集成材料。鈮酸鋰（LiNbO3）由于其優異的電光和非線性光學特性、相對較高的折射率和較寬的...

一、背景介紹隨著二維材料的快速發展，具有高功率、脈沖、窄線寬、可調諧等多種特性的半導體激光器已經問世。其中，可調諧半導體激光器憑借體積小、壽命長、波長切換靈活等優勢，被廣泛應用于光纖通信、光纖傳感、激光雷達等領域。此外，光頻域反射、法布里-珀涉、光柵傳感等具體應用場景對激光器的調諧性能提出了更嚴苛的要求。調制光柵Y分支型（MG-Y）激光器是分布式布拉格反射激光器的分支，具有波長調諧范圍寬、波長切換速度短、邊摸抑制比（SMSR）高等優勢，基于MG-Y激光器構建的應用系統成為了重...

單模泵浦激光器是一種用于為光纖激光器、光纖放大器等提供泵浦能量的激光器件，它以其高電光轉換效率和單模光束輸出的特性，在光通信、工業加工等領域發揮著重要作用。單模泵浦激光器的核心機制基于受激輻射理論。當泵浦光照射到摻雜介質時，介質中的鉺離子吸收光子能量，從低能級躍遷至高能級，形成粒子數反轉狀態。此時，若外界光子(信號光)通過介質，會觸發受激輻射，釋放與入射光子完*相同的光子，實現光信號的放大。這一過程需通過諧振腔(由全反射鏡和部分反射鏡組成)反復反射光子，增強受激輻射效應，最終...