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研究背景激光技術發明60多年來，人類的社會生活發生了深刻的變化，這項技術在科技、醫學、工業等領域都有著廣泛應用。隨著相干光學通信、光學原子鐘、引力波測量等前沿科學技術的興起和研究的不斷深入，具有超低噪聲且長期穩定的窄線寬激光成為上述高精密測量領域的研究熱點。肖洛-湯斯線寬是指只具有量子噪聲的激光器線寬，其量級通常為mHz;但由于技術噪聲的存在，實驗測得的激光器線寬遠遠大于這個數值。激光自注入鎖定是一種抑制技術噪聲以獲得窄線寬光源的手段。激光自注入鎖定一般采用雙腔結構，其中激光...

在光通信、精密制造、生物醫療等前沿科技領域，半導體連續激光器憑借其高效、穩定、可控的光輸出特性，成為推動技術革新的核心器件。作為將電能直接轉化為連續光能的半導體器件，其作用不僅限于光源提供，更通過精準的波長與功率調控，深度融入現代工業與科研體系。一、光通信領域的“信息高速公路”基石半導體連續激光器是光纖通信系統的“心臟”。其輸出的單色性較佳、相干性強的連續激光，可承載高速調制信號，通過光纖實現低損耗、大容量的信息傳輸。在5G/6G基站、數據中心互聯等場景中，1550nm波段半...

技術原理波分復用（WDM）核心機理：通過不同波長光載波在單根光纖中并行傳輸，提升容量。主要分為：粗波分復用（CWDM）：波長間隔20nm（1270~1610nm），適用于城域網接入層，成本低但信道數少（≤18波）。密集波分復用（DWDM）：波長間隔0.4~1.6nm（C/L波段），支持160波以上，用于骨干網擴容。關鍵器件原理：陣列波導光柵（AWG）：基于多徑干涉與羅蘭圓聚焦原理，通過等差陣列波導長度差（ΔL）實現相位差分離波長，滿足的干涉條件。薄膜濾波器（TFF）：多層介質...

背景介紹如拳頭一般大小的心臟，在生命體還是一枚胚胎時就開始了它的第一次“跳動”，此后在人的一生中不辭辛勞地推動血液流動，輸送氧氣和各種營養成分，維持著人體各個器官和細胞的運作。而如今，心血管疾病已成為一種嚴重威脅人類健康的常見病。目前，中國心血管病患病率仍處于持續上升階段，據推算心血管病患病人數已達3.3億人。因此關于心血管疾病的致病基因及其遺傳變異功能的研究也愈發重要。目前研究此類疾病致病機理的手段之一是以昆蟲為模式生物，果蠅、飛蝗等昆蟲在心臟發育過程中具有與人類相似的基因...

激光精密加工技術在促進制造業創新升級的同時，也推動了光學、物理、化學、材料、生命科學等前沿交叉學科的發展。北京航空航天大學大型金屬構件增材制造國家工程實驗室管迎春教授課題組綜述了激光精密加工技術在空天、醫療、半導體晶圓制造等領域研究現狀，聚焦北航激光團隊激光精密加工方向最新研究成果，并展望未來發展趨勢。金屬增材構件激光精密拋光金屬激光增材技術為具有輕量化、難加工特征的航空航天關鍵構件提供了高性能、低成本、快速、柔性等制造策略。然而，金屬增材構件表面通常存在粉末黏結、飛濺等缺陷...

太赫茲(THz)科學是世界科學前沿研究熱點，THz技術在航空航天、****、通信雷達、量子信息、生物醫療等領域已展現出重要的應用價值。目前，THz科學與技術正與物理、化學、材料、生物、**、天文、加速器等領域形成學科大交叉、技術大融合、應用大突破的發展態勢，是世界科技大國競爭的戰略制高點。然而，THz頻段處于電磁波譜微波與紅外交界處，THz理論處于經典與量子交匯點，THz技術處于電子學與光子學拓展區，THz應用卻極大受限于強源、核心器件和系統技術的嚴重匱乏。其中，強源的缺乏成...

激光吸收光譜技術：“穿透式”測量燃燒場高性能的航發燃燒室是先進航空發動機誕生過程中不可繞過的一關。而燃燒室的設計和優化，離不開對復雜燃燒場的燃燒反應規律進行深入探究，其關鍵在于獲得精確可靠的燃燒場溫度、組分濃度等參數測量數據。為了有效還原被測燃燒參數的真實狀態，通常選擇不干擾燃燒場的非接觸式測量技術。激光吸收光譜（LAS）技術具有非侵入式測量、高氣體選擇性、多參數檢測、環境適應性強及適合工業化應用等特點，測量結果幾乎不受燃燒產物和微小顆粒的影響，測量精度高、響應迅速，被廣泛應...

癌癥是威脅人類健康的重大疾病之一，有效的腫瘤治療是降低死亡率的關鍵。在眾多腫瘤治療新方法中，光動力療法(photodynamictherapy，PDT)是一種潛力的治療惡性腫瘤的新技術。其原理是用特定波長的光激發聚集在腫瘤部位的光敏劑產生活性氧，殺傷腫瘤細胞。與傳統的手術切除、化療、放療等腫瘤治療方法相比，光動力治療具有非侵入性、副作用小等優點，在腫瘤科、眼科和皮膚科等領域得到了廣泛應用。光的穿透深度和光敏劑的亞細胞定位是決定光動力治療效果的兩個重要因素。幾乎所有光敏劑的吸收...