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超快激光加工是靈活制備微納米結構的可靠手段，但衍射極限制了其納米結構的制備能力，且制備效率低下。針對以上問題，清華大學材料學院鐘敏霖教授課題組開展了十多年的系統研究，發展了一系列超快激光微納結構制備與雙級精確調控新方法，探索了超快激光制備的微納結構表面在超疏水、高抗反、高敏感性和生醫檢測等領域的創新應用。本文以四個領域的部分研究工作為代表，旨在與本領域同仁交流探討，共同推進本研究領域的發展。關鍵技術進展1、超快激光制備可控微納結構與特殊浸潤性研究超親水、超疏水、超雙疏和超滑表...

基于光柵局域溫度控制的高精度光學濾波器的基本原理及應用場景。包含噪聲的多制式光學載波信號通過低損耗通信光纖進行遠距離信息傳輸，通過在光纖光柵內引入多個局域可控相移形成由性能可重構的矩形光學濾波響應，實現對光學信號噪聲的濾除和信息的高保真傳輸。圖中以不同顏色的光束表示多制式的光學載波信息;圖中的波形表示傳輸的信息，其中信號之間的藍色雜亂波形表示存在的噪聲;整個圓形管道代表光信號傳輸的通道;中間多個圓片代表了光纖局域相移點的引入，組成了本文描述的高精度光學濾波器。研究背景光纖布拉...

微納光電子學研究微納結構中物質與光波/光子的相互作用，為光電子技術的創新發展提供了新的物理機制和實現手段。光與物質之間的相互作用本質上可以理解為各種基本粒子和準粒子之間的相互作用，微納結構可以操控聲子、表面等離基元等準粒子的特性及其與光子、電子的相互作用，這種操控作用帶來的新物理促進了新功能光電子芯片的出現。微納結構突破傳統光電子芯片基于束縛電子和光場相互作用的框架，使得自由電子也成為了光電子芯片的新角色。通過納米結構或超材料，可以實現芯片上飛行電子、晶體中束縛電子、光子三者...

共聚焦顯微鏡是生物學、生命科學等領域中觀察細胞尺度的結構的重要儀器。通過與樣品面共軛的針孔對離焦雜散光的限制，共聚焦顯微鏡可以實現接近由衍射成像系統孔徑導致的阿貝衍射極限分辨率的成像。共聚焦顯微成像是一般生物細胞學研究的常用工具，一般共聚焦成像系統的分辨率在半波長左右。然而目前的共聚焦顯微鏡在分辨率上仍不足以支持對細胞器、蛋白質等更小尺度的樣品的觀察。因此，研究人員在共聚焦顯微系統的分辨率提升問題上投入了大量的研究，基于共聚焦顯微系統的超分辨顯微方法也應運而生。熒光輻射差分超...

筱曉(上海)光子技術有限公司(以下簡稱“筱曉”)開發新的超級C波段和L波段應用，擴展了其用于光數字相干通信的激光光源產品--超小型窄線寬波長可調光源(Nano-ITLA)的產品陣容，從而擴展了傳統C波段的帶寬。產品原理結構為了應對通信流量的增長，采用光數字相干方式的超高速傳輸系統正在被引入。未來預計將引入后5G時代服務，這將需要比5G更大的數據量，因此提高中長距離光通信網絡的傳輸容量至關重要。然而，隨著速度的提升，每個信道所需的帶寬將從傳統的50GHz間隔增加，而可傳輸信道的...

近年來，智能執行器件取得了突破性的進展。與由剛性材料構成的傳統執行器件相比，智能軟體執行器憑借其柔軟和自適應性強的材料組分以及可根據外部刺激響應來自發完成運動的特性，在生物醫學工程，光學系統，微機械系統，化學分析等領域擁有無限廣闊的前景。而隨著人們對小型化、便攜化和智能化產品的需求日益增大，微納加工技術與新型材料的研究也取得了長足進步。其中飛秒激光雙光子聚合直寫具有高自由度可編程設計能力、強大的三維處理能力和高空間分辨率等優點，在三維微納器件制造方面有著極大優勢。與此同時，如...

光子計數激光雷達的工作原理。安裝在跟蹤平臺上的光子計數激光雷達可實現對遠距離高速非合作運動目標的高精度測距和測速。采用單光子探測器的激光雷達能夠探測單個光子，具有高的探測靈敏度。在其激光回波點云中，大量的噪聲光子在時域上呈隨機分布，而目標的回波光子具有一定的連續性和關聯性，通過多次激光回波累加或者相關算法處理點云數據可以提取出目標的運動軌跡，從而獲得動目標的距離和速度信息。激光測距雷達主要采用飛行時間原理實現目標測距，具有測距精度高、作用距離遠、測距速率高等特點，已廣泛應用于...

集成多維光互連和光處理的主要內容，其主要利用激光器、調制器、探測器、波長/偏振/模式處理器(微環、陣列波導光柵、偏振轉換器、模式復用器)、光開關陣列等器件及其集成，提供芯片級多維光互連和光處理的解決方案。片上集成光互連和光處理利用光作為載波進行數據傳輸和信號處理，從而實現芯片和光纖等高速互連通信。結合光波的頻率、偏振、時間、復振幅及空間結構等物理維度資源進行多維復用，可以進一步增大互連通信系統的容量。同時，片上集成光處理也呈現出高速大容量、多維度、多功能、可調諧、可重構及靈活...