Frequency-shifted laser feedback interferometry in non-planar ring oscillators
本文首次提出基于非平面环形振荡器（NPRO）的频移激光反馈干涉测量方法，通过弱磁场打破NPRO固有抗反馈特性实现双向激光拍频，无需声光调制器即可实现亚皮米级微振动检测。
2025-06-30 physics.optics
Giantically blue-shifted visible light in femtosecond mid-IR filament in fluorides
研究了中红外飞秒激光脉冲在单灯丝区的超连续谱中，当激光功率略高于氟化物自聚焦的临界功率时，一个孤立的可见光带发生了巨大的蓝移.
2015-10-26 physics.optics
Nonlinear dynamics of a self-mixing thin-slice solid-state laser subjected to Doppler shifted optical feedback
采用自混合激光多普勒速度方案，对线偏振单模薄片Nd：GdVO4激光器的混沌振荡进行了动力学表征，包括强度概率分布、时间演化的联合时频分析和短时傅里叶变换，以及长期时间演化的振幅和相位的无序程度.通过增加旋转散射体对激光的反馈比，研究了混沌巡游（CI）机制下从混沌弛豫振荡（RO）到混沌尖峰振荡（SO）的转变.强度的概率分布被发现从RO制度中的指数衰减到SO制度中的逆幂律，这体现在自组织临界行为中，而RO和SO的两个周期之间的随机次谐波频率锁定发生在CI制度中，其特征在于量子噪声（自发发射）诱导的尖峰振荡的振幅和相位的顺序。所有的实验结果都通过数值模拟的单模自混合固体激光器的模型方程受到多普勒频移的光反馈从旋转的散射物体。
2021-10-12 nlin.CD physics.optics
Ranging with frequency-shifted feedback lasers: from $μ$m-range accuracy to MHz-range measurement rate
我们报告了基于频移反馈（FSF）激光器的两种不同实现方式的测距结果：（1）用于工业环境中测量的镱光纤系统，其精度为1 $μ$ m量级，可在米量级的距离上实现，并有可能达到优于100 nm的精度;（2）用于高速率测量的半导体激光器系统，其精度为2 mm@1 MHz或75 $μ$ m@1 kHz，并且精度极限为$\geq $ 10 $μ$ m。在两种实现方式中，距离信息都是从频率测量导出的。因此，该方法对环境光的有害影响不敏感。对于镱光纤系统，一个关键特征是将以可变频率$Ω$进行相位调制的单频激光注入FSF激光腔。检测器信号最大时的频率$Ω_{max}$产生距离。半导体FSF激光器系统无需外部注入种子。在这种情况下，关键特征是频率计数，其允许简单地通过改变间隔的持续时间来方便地选择测量的精度或速度，在间隔期间通过计数来测量频率。
2016-11-15 physics.ins-det physics.optics
Controlling Quantum Cascade Laser Optical Frequency Combs through Microwave Injection
在这项工作中，控制量子级联激光频率梳发射的精确状态，通过强射频电流调制接近其重复频率的演示。特别地，如通过移波干涉傅里叶变换光谱（SWIFTS）所测量的，可以在当前动态范围的大部分中实现从约20 cm $^{-1}$到60 cm $^{-1}$的光谱的加宽，同时保持相干性。在从25 dBm开始增加调制功率时，实现这种加宽所需的调制频率与自由运行的拍音频率相比发生红移，而其发生的范围变窄。在该最大带宽范围之外，激光器输出的光谱带宽逐渐减小，并且新的中心频率被红移或蓝移，这直接取决于调制频率的失谐。通过在相对于自激拍音对称失谐的两个调制频率之间切换，我们可以以至少20 kHz的速率从同一设备生成具有可忽略重叠的两个复用频谱区域。在时域中，我们示出了从准连续输出到脉冲（$τ_p \approx 55$ ps）输出的过渡与SWIFT和干涉自相关（IAC）测量通过斜升注入功率到35 dBm。
2021-05-27 physics.optics
Multi-Wavelength DFB Laser Based on Sidewall Third Order Four Phase-Shifted Sampled Bragg Grating with Uniform Wavelength Spacing
本研究提出采用三阶四相移采样侧壁光栅的多波长DFB激光器，通过线性啁啾采样光栅与腔内π相移实现等间隔多波长输出，简化制备工艺，适用于DWDM系统。
2024-10-31 physics.app-ph physics.optics
Reflection and refraction properties of laser-driven 2D quantum well: Analogy with Photonic Time Crystal
本文用流体动力学模型研究激光驱动二维电子等离子体量子阱对斜入射弱探测波的时变散射，揭示其光子时间晶体类比及频率卫星、TE表面波等特性。
2025-10-20 physics.optics
Pulse-to-pulse wavelength switchting of diode based fiber laser for multi-color multi-photon imaging
我们提出了一种完全基于光纤的激光光源的非线性成像与多色激发的新方法。通过四波混频和受激拉曼散射的组合，将1064 nm的主动调制和放大的皮秒光纤激光器的高功率输出移动到更长的波长。通过组合不同的光纤类型和长度，我们控制了传输光纤本身的非线性波长转换，并可以通过调谐光纤放大器的泵浦功率和调制种子二极管在1064 nm、1122 nm和1186 nm之间进行实时切换。这是一种有前途的方式，以提高短脉冲激光二极管的生物分子非线性成像的适用性，通过减少这种源的光谱限制。与我们以前的工作[1，2]相比，我们首次展示了具有移位波长的双光子成像，并且我们展示了不同波长之间的脉冲到脉冲切换而不改变配置。
2018-10-11 physics.optics
Time-delayed coupled chaotic semiconductor lasers show new types of synchronization: Experiment and theory
从实验和理论上发现了两个、三个和四个时延耦合混沌半导体激光器的拓扑结构，它们表现出新型的同步。对于相距很远的两台激光器，即使它们的自反馈延迟不相等，也能观察到移位零延迟同步。对于四边形几何结构，观察到移位子晶格同步，而等边三角形是零滞后同步。广义零滞后同步，没有精确匹配的延迟的限制，打开了先进的多用户通信协议的可能性。
2011-11-28 nlin.CD physics.optics
High-power broadband laser source tunable from 3.0 um to 4.4 um based on a femtosecond Yb:fiber oscillator
我们描述了一个可调谐宽带中红外激光源的基础上的差频混合的100 MHz的飞秒Yb：光纤激光振荡器和拉曼位移孤子产生的相同的激光。所得到的光在3.0 μ m到4.4 μ m范围内可调谐，半高宽带宽为170 nm，最大平均输出功率高达125 mW。该源的噪声和相干特性也进行了研究和描述。
2011-09-12 physics.optics
Nonlinear evolution of the plasma beatwave: Compressing the laser beatnotes via electromagnetic cascading
电子等离子体波（EPW）的近共振拍频波激发可以在稀薄等离子体中产生飞秒电磁脉冲。EPW产生共同移动的折射率光栅，其在差频处引起激光相位调制。相位调制激光器的带宽与等离子体长度、激光波长和电子密度扰动幅度的乘积成比例。激光光谱由红色和蓝色边带的级联组成，这些边带的位移是拍频的整数倍。当拍频低于电子等离子体频率时，在每个激光拍音的中心附近，红移的光谱分量相对于蓝移的光谱分量在时间上提前。等离子体的群速度色散将如此啁啾的拍音压缩到几个激光周期的持续时间，从而产生具有拍频周期性的尖锐EM尖峰的训练。根据等离子体和激光器的参数，啁啾和压缩可以同时在同一个等离子体中实现，也可以在不同的等离子体中顺序实现。在弱相对论近似下，描述了激光拍频波末端电子密度扰动的时间和一维空间演化。利用压缩效应，我们证明了EPW激发[G。Shvets，Phys. Rev. Lett. 93，195004（2004）]可以用初始亚阈值拍频波脉冲来实现。
2005-11-22 physics.optics physics.plasm-ph
Modifications of filament spectra by shaped octave-spanning laser pulses
在本文中，我们研究了由于脉冲整形装置产生的不同脉冲形状而引起的白光激光灯丝的光谱变化。我们特别探讨了灯丝光谱的性质可以通过参数定制的白光脉冲来控制。实验在具有高达9巴氩气的气室中进行。等离子体的产生和自相位调制强烈地影响脉冲的光谱和时间域。通过利用这些影响，我们表明，脉冲光谱可以修改在一个所需的方式，通过使用二阶参数啁啾函数的灯丝光谱转移到更高或更低的波长，或通过优化脉冲形状与遗传算法生成更复杂的灯丝光谱。本文是复杂的，参数化形状的白光脉冲的应用的第一个例子之一。
2018-09-07 physics.optics
A Novel Femtosecond-Gated, High-Resolution, Frequency-Shifted Shearing Interferometry Technique for Probing Pre-Plasma Expansion in Ultra-Intense Laser Experiments
用密集靶进行的超强激光-物质相互作用实验（>10 $^{18}$ W/cm $^{2}$）对主超强脉冲之前的激光“噪声”（以预脉冲的形式）的影响高度敏感。纳秒和/或皮秒范围内的这些系统相关的预脉冲通常足够强，以通过电离并在靶前面形成等离子体层来显著地修改靶。时间分辨干涉法提供了一个强大的方法来表征在此期间的膨胀等离子体。我们已经开发了一种新的泵浦探测干涉系统的超强激光实验，使用两个短脉冲放大器同步的一个超快种子振荡器，以实现40飞秒的时间分辨率超过数百纳秒，使用可变延迟线和其他技术。这些放大器中的第一个用作泵，并将最大能量传递到相互作用区域。第二放大器被频移，然后倍频以产生飞秒探测脉冲。在通过激光-靶相互作用区后，探测脉冲在横向剪切的迈克耳孙干涉仪中分裂并重新组合。重要的是，探头中的频移允许在泵的二次谐波处的强等离子体自发射被过滤掉，从而允许在临界表面附近和其他地方的等离子体膨胀在干涉图中清晰可见。三相重建的电子密度，然后推断阿贝尔反演。这种干涉测量系统提供了对等离子体膨胀前的精确测量，可以在超强脉冲到达时识别目标的状况。这样的测量是必不可少的相关激光预脉冲测量与瞬时等离子体轮廓，并使现实的粒子在细胞模拟的超强激光物质相互作用。
2014-07-17 physics.ins-det physics.optics physics.plasm-ph
Holographic laser Doppler imaging of pulsatile blood flow
我们报告的宽视场成像的脉动运动引起的血流使用外差全息干涉术对拇指的健康志愿者，在实时。利用频移马赫-曾德尔干涉仪在离轴配置下测量了绿色激光的光学多普勒图像。记录的光信号与皮肤以每秒几百微米的速度的局部瞬时平面外运动相关联，并与闭塞-再灌注实验期间通过体积描记术监测的血液脉搏相比较。
2015-03-31 physics.optics
Polarization dependent femtosecond laser modification of MBE-grown III-V nanostructures on silicon
我们报告了一种新的，偏振相关的，飞秒激光诱导的修改表面纳米结构的铟，镓，砷生长在硅上通过分子束外延，产生形状控制从线性和圆偏振的激光激发。线性偏振导致伸长效应，超出未暴露的纳米结构的尺寸，范围从88 nm到超过1 μ m，并且圆偏振导致纳米结构变平或形成材料环，达到约195 nm的直径。在激发过程中，还观察到从基底和表面纳米结构产生的二次和三次谐波信号随着曝光时间增加。
2017-06-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
1.6 GHz Frequency Scanning of a 482 nm Laser Stabilized using Electromagnetically Induced Transparency
我们提出了一种方法，连续频移的目标激光器是由参考激光器，这是几百纳米失谐的频率稳定。我们证明了该技术使用5S 1/2到5 P 3/2到29 D 5/2里德堡跃迁在87 Rb蒸汽和锁定482 nm的目标激光到780 nm的参考激光使用级联的电磁感应透明信号。利用波导型电光调制器对参考激光进行相位调制，可使目标激光的稳定频率偏移约1.6GHz。这种稳定频移的简单方法可用于需要几GHz量级激光频率扫描范围的原子或分子物理实验。
2021-04-23 physics.optics
Coherent microscopy by laser optical feedback imaging (LOFI) technique
介绍了激光光学反馈成像（LOFI）技术在相干显微术中的应用。这种使用频移光学反馈的简单而有效的技术需要扫描样品以获得图像。讨论了检流镜扫描引起的渐晕、场曲等对幅相信号的影响。提出了一种简单的基于相位图像的监测方法，以找到扫描器的最佳位置。最后，一些实验结果说明这种技术。
2012-06-19 physics.optics
Nanoscale local modification of PMMA refractive index by tip-enhanced femtosecond pulsed laser irradiation
本文提出利用金属化针尖增强飞秒激光在 PMMA 表面实现横向尺寸小于 200 nm、脉冲能量低于 0.5 nJ 的折射率局域改性，精度和能量效率均显著优于现有技术，并有望用于光子晶体与表面波导制备。
2022-11-11 physics.optics
Modification of narrow ablating capillaries under the influence of multiple femtosecond laser pulses
从实验和理论上研究了强飞秒激光脉冲在细毛细血管中的传播对毛细血管壁的影响。在低强度下，激光诱导周期性表面结构（LIPSS）和由亚微米颗粒组成的多孔涂层出现在壁上。在较高强度下，表面被尺寸高达10 $μ$ m的沉积液滴覆盖。在这两种情况下，烧蚀的材料形成固体塞，在几百或几千次脉冲后完全阻塞毛细管。建议的理论模型表明，堵塞的形成是一个普遍的效果。它必须发生在任何狭窄的管受到烧蚀的作用下，短的激光脉冲。
2016-04-25 cond-mat.other physics.optics physics.plasm-ph
Plasma formation and relaxation dynamics in fused silica driven by femtosecond short-wavelength infrared laser pulses
激光诱导等离子体的形成和随后在固体陶瓷中的弛豫是伴随着材料性质的永久改变的结构修改的前体。通过不同的弛豫通道的电子空穴等离子体的衰减确定所得到的修改的属性。基于一个实验安排相结合的时间分辨的传输测量与交叉相位调制测量，我们隔离的等离子体的形成和弛豫动力学在大块的非晶熔融石英激发飞秒短波长红外（$λ=\,2100\,$ nm）激光脉冲。而所产生的电子空穴等离子体的弛豫时间到目前为止被假定为常数，我们的研究结果表明强度依赖的弛豫时间。我们将这种强度依赖性归因于自陷激子的振动脱陷。
2019-07-12 physics.optics
Comparative study of noise-like pulse emission from Mamyshev oscillator and conventional passively mode-locked fiber laser
Université d’Angers（昂热大学）
本研究对比Mamyshev振荡器与基于NPR的光纤激光器的类噪声脉冲发射，发现后者脉冲能量更高，为类噪声脉冲的优化提供了实验依据。
2026-09-03 physics.optics
High Speed Precise Refractive Index Modification for Photonic Chips through Phase Aberrated Pulsed Lasers
提出一种结合非热态与热态优势的光子芯片折射率修饰方案，通过操控球面像差重分配脉冲能量，实现20 mm/s高速、16 x 10-3高对比度及任意截面高精度制造。
2023-07-26 physics.app-ph physics.optics
Evaluation of microscale crystallinity modification induced by laser writing on Mn3O4 thin films
本研究利用微拉曼光谱结合X射线衍射与声子局域化模型，定量评估了超快激光微加工对锰氧化物薄膜局部结晶度的改变，发现激光写入可将晶粒尺寸从约8 nm增至12 nm。
2023-11-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Short-time Fourier transform laser Doppler holography
我们报告的演示激光多普勒全息在一个持续的采集速率为250 Hz的100万像素的互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器阵列和图像显示在10 Hz的帧速率。全息图的光学获取在离轴配置，与频移的参考光束。通过短时傅里叶变换将时域采样转换到双域，实现了250 Hz频带内光学波动的宽场成像。通过实时调谐参考光束的频率，测量波段可以在低射频频谱内自由定位。视频速率的图像渲染是通过流线型图像处理与商品计算机图形硬件。通过非接触式测振实验验证了该实验方案的有效性。
2013-05-05 physics.optics
Volumetric glass modification with Gaussian and doughnut-shaped pulses: From localized laser energy absorption to absorption delocalization
本研究通过实验和理论对比高斯与环形超短激光脉冲对熔融石英的体改性，发现低能量下环形脉冲因克服强度钳制而更高效，其双冲击波结构可诱导高压多晶型，并有望用于微型波导写入。
2024-02-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
On type I cascaded quadratic soliton compression in lithium niobate: Compressing femtosecond pulses from high-power fiber lasers
商用高功率飞秒光纤激光器或放大器的输出脉冲通常为约300-500 fs，波长约为1030 nm，脉冲能量为10 s的$μ$ J。在这里，我们提出了一个数值研究的级联二次孤子压缩这样的脉冲在铌酸锂$_3$使用I型相位匹配配置。我们发现，由于竞争立方材料的非线性压缩只能发生在非平稳制度，其中群速度失配诱导拉曼非局部效应防止压缩到100 fs以下。然而，强的群速度色散意味着脉冲可以在可用的晶体长度中实现适度压缩到130 fs以下的持续时间。大部分脉冲能量是守恒的，因为压缩是适度的。解决了衍射和空间走离的影响，特别是后者可能成为一个问题时，压缩在这样长的晶体（约10厘米长）。我们最后表明，二次谐波包含一个短脉冲锁定的泵和一个长的多ps红移有害成分。后者是由非定常制度中的非局部效应引起的，但由于它强烈红移到可以预测的位置，我们表明，它可以使用带通滤波器去除，在$λ=515$ nm处留下一个子100 fs的可见光分量，具有优良的脉冲质量。
2009-12-15 physics.optics
Spatial Filter with Volume Gratings for High-peak-power Multistage Laser Amplifiers
由透镜和针孔组成的规则空间滤波器是高功率激光系统的重要组成部分，如用于惯性约束聚变、非线性光学技术和定向能武器的激光器。另一方面，由于聚焦光束产生的有害等离子体，针孔成为高功率激光器的瓶颈。本文提出了一种基于布喇格衍射光栅角度选择性的空间滤波器，以避免传统针孔滤波器中有害的聚焦效应。报道了一种由体相位光栅构成的双程放大腔空间滤波器。提出了一种基于单个π相移布拉格光栅的二维滤波器，数值模拟结果表明其角谱带宽可达160 μ rad。讨论了光热折射玻璃和RUGATE薄膜滤光片的角度选择性、结构稳定性、热稳定性以及光栅失调对高脉冲激光工作条件下衍射效率的影响。保留字：空间滤波器，针孔空间滤波器，RUGATE滤波器，体相位光栅的角度选择性，π相移布拉格光栅，高能脉冲激光，多程激光放大器
2012-03-27 physics.ins-det physics.optics
10 W injection-locked single-frequency continuous-wave titanium:sapphire laser
具有良好纵模和横模的高功率可调谐激光器是探索量子物理的基本工具。在这里，我们报告了一个高功率连续波注入锁定钛：蓝宝石激光器与低损耗腔配置，其中只有一个激光晶体安装在激光腔。虽然横模受到激光晶体中形成的热透镜的影响，但是热透镜的焦距可以通过激光晶体保持器的温度或泵浦功率来移动。结果，我们找到了一个条件，10 W的单频振荡具有良好的横模和斜率效率为51%。
2021-02-22 physics.optics
Optical tools for laser machining along six orders of magnitude
本文综述了跨越六个以上数量级的多尺度激光加工光学器件，涵盖高数值孔径物镜微加工、毫米级扫描光学和米级线光束光学，展示了其在先进激光加工中的设计与性能潜力。
2024-03-28 physics.optics
Selective laser etching of displays: Closing the gap between optical simulations and fabrication
本文研究显示器玻璃的选择性激光蚀刻，通过全息3D分束器聚焦超短激光脉冲在玻璃内部产生III型改性，结合KOH蚀刻实现玻璃分离，并通过湿化学工艺仿真与实验对比验证效果，弥合了光学仿真与制造之间的差距。
2024-03-25 physics.app-ph physics.optics
High-power frequency comb source tunable from 2.7 to 4.2 μm based on difference frequency generation pumped by an Yb-doped fiber laser
介绍了一种基于周期极化铌酸锂（PPLN）晶体差频产生（DFG）的宽带中红外（MIR）频率梳状光源。通过将重复频率为125 MHz的掺镱光纤激光器的输出与高非线性光纤中相同光源产生的拉曼位移孤子进行混频，获得了中红外辐射。该闲频激光器在2.7 - 4.2 μm范围内可调谐，平均输出功率达237 mW，脉冲宽度为115 fs。光谱干涉和外差拍频测量证实了MIR梳的相干性。通过测量乙炔在3.0 - 3.1 μm波段的吸收光谱，证明了所研制的差频光源在激光光谱学中的适用性。
2017-03-09 physics.optics
Incubation Induced Light Concentration Beyond the Diffraction Limit for High-Resolution Glass Printing
在过去的二十年里，人们付出了巨大的努力来理解和控制超短激光脉冲进入各种类型的透明材料，从玻璃和晶体到聚合物甚至生物材料。这种方法开辟了在透明材料内进行确定性和高度局部化修饰的途径，使材料的三维（3D）微加工成为具有极端几何灵活性的复杂结构和器件。由于线性衍射和非线性自聚焦效应，焦体积通常表现出沿纵向拉伸的非对称轮廓。当深入聚焦到用于打印大高度物体的透明基板中时，这种效应变得更加严重。在这项工作中，一个新的激光-材料相互作用制度被确定与特殊的孵化效应源于自我调节的多脉冲相互作用与积累的材料变化。我们的发现揭示了一个焦点体积不变的修改深入内部的熔融石英玻璃，在惊人的传统认为，激光诱导修改的几何形状如下的强度分布的铭文激光相反。一个宏观尺度的几何复杂的玻璃雕塑成功地制造与孵化辅助超短激光雕刻在所有三个维度上的均匀微米分辨率。
2020-04-08 physics.optics
Sub-surface modifications in silicon with ultrashort pulsed lasers above 2 microns
硅中的非线性光学现象，如自聚焦和多光子吸收，强烈依赖于激发脉冲的波长、能量和持续时间。因此，使用超短脉冲激光的亚表面改性存在明显的波长依赖性，特别是对于波长> 2 $μ$ m。研究了波长在1950-2400 nm范围内，脉冲持续时间在0.5-10 ps之间，脉冲能量从1 $μ$ J到1 mJ变化时的波长依赖性。数值和实验分析已经进行了表面和子表面的硅晶片处理与光纤激光器内置在这个波长范围内工作。在1550 nm处将结果与文献数据进行了比较。所进行的分析表明，由于非线性吸收光谱中的下降和三阶非线性光谱中的峰值，2000 - 2200 nm之间的波长更有利于在硅中产生亚表面改性。即使这些波长在线性区域中不允许像在1550 nm处那样紧密的聚焦，情况也是如此。这个问题通过增加的自聚焦来补偿，所述自聚焦是由于在高光强度下在2100 nm附近的非线性克尔效应（超短脉冲的特征）而引起的。
2020-01-09 physics.app-ph physics.optics
Simulations of the filamentation and self-channeling of spatially modulated high-power femtosecond laser pulses in air
从理论上研究了高功率飞秒激光脉冲在叠加空间相位调制条件下在空气中的传输。基于时均电场包络的非线性薛定谔方程（NLSE）的简化形式进行了数值模拟。利用TEM 33相位板对脉冲波前进行初始空间调制，并进行了数值模拟。研究了激光脉冲在相位板上的自聚焦、双折射和双折射后的自沟道动力学。我们表明，与特定的相位调制，在空气中的脉冲调制区域可以显着地进一步移动和拉长相比，一个非调制脉冲。此外，在空间结构化辐射的后折射传播期间，形成具有增强的强度和减小的角发散的高度局部化的光通道，这使得后折射脉冲在超过瑞利范围的距离倍数上自通道化。
2022-01-13 physics.optics
Transverse Ultrafast Laser Inscription in Bulk Silicon
硅的体内超快激光直写通常受到强非线性传播效应的限制，从而阻止了改性的开始。通过在光谱，时间和空间域中采用三重优化程序，我们证明了硅内部可以重复产生修改。我们的方法依赖于在$\approx 2$ - $μ$ m波长下用时间畸变的飞秒脉冲照射。这些脉冲集中的方式，不同的起源抵消球面像差，预测的点扩散函数分析和非线性传播模拟的良好协议。我们还建立了一个脉冲到脉冲的基础上，这使我们能够证明硅内的各种线形态取决于照射条件的横向铭文的法律修改增长。我们最后表明，生产的单脉冲可重复的修改是一个必要条件，可靠的横向铭文内硅。
2021-04-25 physics.app-ph physics.optics
On the anisotropy of stress-distribution induced in glasses and crystals by non-ablative femtosecond laser exposure
飞秒激光曝光在非烧蚀制度诱导各种散装结构的修改，其中各向异性可能取决于写入光束的偏振。在这项工作中，我们研究了极化状态和应力各向异性之间的相关性。特别是，我们介绍了一种方法，允许快速分析和可视化的激光诱导应力各向异性的玻璃和晶体。使用径向和方位角偏振，我们还证明了应力状态，几乎是各向同性的。
2014-09-16 physics.optics
Protecting the Edge: Ultrafast Laser Modified C-shaped Glass Edges
介绍了一种超短脉冲激光单次切割透明材料的方法和光学原理。该过程是基于沿所需的边缘几何形状，包括与表面的局部45°切向角的C形边缘的全息分裂的焦点数。单通道，全厚度激光修改实现需要单面进入工件，而无需倾斜的光学头。在以1 m/s的进给速率诱导激光改性之后，使用选择性蚀刻策略执行实际分离。
2021-12-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Laser structuring for control of coupling between THz light and phonon modes
蓝宝石的表面和体积的修改示出影响在太赫兹光谱范围内的反射和透射光。使用1030 nm和257.5 nm波长的超短230 fs激光脉冲进行结构修改，分别形成约250 nm和60 nm周期的表面波纹。横向光学声子TO1模式的软化，由于无序是最明显的激光烧蚀表面的反射。结果表明，由于太赫兹辐射与声子的耦合，激光损伤点的次表面周期图案也改变了反射谱。讨论了激光结构化和无序化在声子工程中的应用潜力。
2016-05-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Point-by-point inscription of apodized fiber Bragg gratings
我们演示了切趾光纤光栅刻逐点技术。我们通过精确控制每个激光刻写修改的纵向和横向位置来定制光栅相位和耦合幅度。这种切趾方法是由聚焦红外飞秒激光雕刻产生的高度局部化，高对比度的修改。我们的技术提供了一个简单的方法，设计和实现的逐点光纤布拉格光栅与复杂的切趾轮廓。
2011-04-12 physics.optics
Direct laser written aperiodic photonic volume elements for complex light shaping with high efficiency: inverse design and fabrication
光在许多应用中起着核心作用。解锁其多功能性的关键在于将其塑造成最适合手头任务的形式。特别定制的折射率修改，使用短脉冲激光直接在玻璃内制造，使光流几乎任意控制。然而，这些修改的定量知识，以及制造精度的严格要求，到目前为止，阻止了光效率的非周期性光子体积元件（APVE）的制造。在这里，我们提出了一个强大的方法来设计和制造的光效率APVE。我们优化了数十万微观体素的特定应用3D排列，并使用飞秒激光直接写入毫米大小的玻璃体积来制造它们。我们通过实验实现了前所未有的高达80%的衍射效率，这是通过精确的体素表征和制造过程中的自适应光学实现的。我们展示了具有各种功能的APVE，包括空间模式转换器和组合的强度整形和波长复用。我们的元件可以自由设计，并且高效、紧凑和坚固。我们的方法不仅限于硼硅酸盐玻璃，而且可能扩展到其他基板，包括双折射和非线性材料，提供更广泛的功能，包括偏振调制和动态元件的预览。
2022-11-22 physics.optics
Influence of dispersion stretching of ultrashort UV laser pulse on the critical power of self-focusing
实验测量了色散展宽90 ~ 730 fs的超短紫外激光脉冲在空气中自聚焦的临界功率。结果表明，在上述时间范围内，由于在凝聚介质中传输，脉冲宽度增加，导致自聚焦临界功率几乎线性下降。当脉冲峰值功率超过临界值时，沿紫外激光灯丝的线性等离子体分布的最大值并不像红外激光灯丝那样沿激光脉冲传播的相反方向移动，而是保持在几何焦点处。
2017-07-06 physics.app-ph physics.optics
Laser-induced transient opacity in helium nanodroplets probed by single-shot coherent diffraction
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；University of Rostock（罗斯托克大学）；Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy（马克斯·玻恩非线性光学和超快光谱研究所）；Technical University of Berlin（柏林工业大学）
本研究利用单次脉冲相干衍射技术，探测氦纳米滴在激光照射下的瞬态电子结构变化，揭示了超快电子动力学在纳米尺度的应用潜力。
2026-02-27 physics.optics
Observation of Ion-wave Satellites to Laser Harmonics in Intense Picosecond Laser-Solid Interaction
本文首次在超强亚皮秒激光与固体靶相互作用中观测到激光谐波的规律红蓝移伴线，频移略低于电子临界密度相关的离子等离子体波频率，并指出强光场减弱德拜屏蔽导致动态各向异性德拜长度增大，对等离子体物理有广泛影响。
2025-10-31 physics.optics physics.plasm-ph
Probing autoionizing states of molecular oxygen with XUV transient absorption: Electronic symmetry dependent lineshapes and laser induced modification
利用阿秒瞬态吸收技术研究了氧自电离里德堡态的动力学，其中极紫外（XUV）引发分子极化，近红外（NIR）脉冲扰动其演化。瞬态吸收光谱表明，在氧的$nsσ_g$和$ndπ_g$自电离态的情况下，光密度（OD）发生正变化，而在$ndσ_g$态的情况下，光密度发生负变化。用多组态含时Hartree-Fock（MCTDHF）方法模拟了瞬态吸收光谱，计算结果与实验结果一致。超激发态的时间演化的电子和振动解决的方式进行了探讨，我们观察到的有效量子数的里德伯系列的衰变寿命的依赖。我们模拟了近红外（NIR）微扰对分子极化的影响，发现激光诱导相移模型与实验和MCTDHF结果一致，而激光诱导衰减模型则不一致。我们与电子状态对称性依赖的符号的OD变化的静态吸收线型的Fano参数。
2017-03-31 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Ablation of black-Si by (Gauss-)Bessel femtosecond laser beams
本文比较了高斯与高斯-贝塞尔飞秒激光对黑硅的改性效果，发现贝塞尔光束可在低50倍能量密度下实现更窄改性并获更高深宽比沟槽，且双面织构黑硅近红外透射率超95%。
2025-05-08 physics.app-ph physics.optics
Single femtosecond laser pulse interaction with mica
与金属和半导体相比，超快、飞秒激光脉冲与电介质材料的相互作用表明，对于激光材料改性，例如激光烧蚀，电介质材料具有显著更高的激光通量阈值要求。玻璃的实例是晶体材料，例如石英和蓝宝石，以及非晶玻璃。已经发现，在具有可忽略的线性吸收的波长处的飞秒激光脉冲与电介质之间的相互作用很弱，因此通常使用多脉冲照射以观察显著且可量化的效果。在这项研究中，电介质是晶体，层状，天然矿物白云母，云母与分子式KAl_2（Si_3 Al）O_10（OH）_2。白云母，新的分裂，被用于广泛的技术和科学应用，包括作为绝缘材料的电子产品和作为一个超平和超净基板。发现单一的、~800 nm波长、~6微米光斑尺寸、~150 fs激光脉冲导致激光修改拓扑结构的系统范围，作为单一激光脉冲的能量密度的函数，包括材料的块体去除。飞秒激光脉冲/材料的相互作用是大于预期的标准电介质在给定的能量密度。光学表面轮廓和FESEM被用来表征拓扑结构。对比这两种技术的结果支持使用光学表面轮廓来表征材料改性，尽管与FESEM相比，其在横向分辨率上存在局限性。层间矿水含量的天然白云母提出的主要原因，云母行为不同的标准电介质时，用一个单一的800 nm飞秒激光脉冲照射。
2019-08-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Laser-Induced Vibrational Frequency Shift
探讨了强激光辐射在分子的组成原子之间引起光学力的机制。在一个双原子分子的情况下，效果的结果在修改的振动势，并使用微扰理论，它表明，这降低了伸缩频率。对选定材料的模型计算表明，在适当的条件下，频移的程度应该是可检测的拉曼光谱。
2005-02-25 physics.chem-ph physics.optics
Transverse Inscription of Silicon Waveguides by Picosecond Laser Pulses
本文提出用43 ps、1.55 μm激光脉冲在晶体硅中横向刻写分段波导，实验结合模拟证实其具有微米级渐变折射率结构，为硅基三维集成光子器件提供新途径。
2024-04-17 physics.app-ph physics.optics
Beyond leading order logarithmic scaling in the catastrophic self-focusing (collapse) of a laser beam in Kerr media
研究了激光束在非线性克尔介质中的突变稳态自聚焦（坍缩）现象。在塌缩距离$z=z_c$附近，自相似解的宽度服从$(z_c-z)^{1/2}$标度律，并具有著名的重对数型$\propto (\ln|\ln(z_c-z)|)^{-1/2}$的首阶修正。我们表明，重对数修改的有效性需要双指数大振幅的解决方案$\sim {10^{10}}^{100}$，这是不现实的，无论是在物理实验或数值模拟。我们推导出一个新的方程的磁慢参数，它决定了系统的自聚焦在一个大范围的解决方案的振幅。基于这个方程，我们发展了一个微扰理论的标度修改超出领先的重对数。我们表明，对于初始脉冲的光功率适度高于（$\lesssim 1.2$）的自聚焦的临界功率，新的缩放同意与数值模拟开始的振幅只有三倍以上的初始脉冲。
2013-02-19 math.AP nlin.PS physics.optics
First-principles calculations for transient absorption of laser-excited magnetic materials
利用含时密度泛函理论研究了有限电子温度下激光激发钴和镍的光学性质的变化。作为第一性原理模拟的结果，在磁性材料的光吸收的复杂的变化被观察到周围的$M_{2,3}$吸收边。基于显微镜分析，我们阐明这种复杂的吸收变化由以下两个部分组成：（i）在$M_{2,3}$边缘周围的窄能量范围内的光吸收的减少，这反映了由于光诱导的退磁导致的吸收边缘的蓝移，以及（ii）在$M_{2,3}$边缘周围的较宽范围内的光吸收的增加，这反映了由于光致电子局域化而引起的局域场效应的改变。瞬态光学和磁性之间的关系可能打开一种方法来监测超快（去）磁化和自旋动力学磁性材料通过瞬态吸收光谱。
2022-02-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Strong laser fields and their power to generate controllable high-photon-number coherent-state superpositions
最近，强驱动的激光-物质相互作用已经被用来通过产生光的非经典态来连接强激光场物理学与量子光学的领域。在这里，我们做了进一步的关键步骤，并显示了强激光场的潜力，用于产生可控的高光子数相干态叠加。这已经通过使用两个最突出的强激光诱导过程：高次谐波产生和阈值以上电离实现。通过改变激光-原子相互作用区的原子密度，我们展示了所获得的相干态叠加是如何从光学薛定谔“猫”态转变为“小猫”态的，并证明了9光子位移光学“猫”态的产生，据我们所知，这是实验上报道的光子数最高的光学“猫”态.我们的研究结果预期了新方法的发展，这些方法自然会导致高光子数可控相干态叠加的产生，从而推进量子技术的研究。
2022-10-27 physics.optics quant-ph
Simple three-stage frequency-stabilized diode laser system using injection-locking and tapered amplifier
我们研制了一个简单的三级放大可调谐连续半导体激光器系统，包括：Littrow配置的主激光器，频率稳定的二向色原子蒸气激光锁（DAVLL），声光移频器（AOM），注入锁定从激光器和锥形放大器（TA）。Slave放大频移光束并抑制其强度对AOM载波频率的强烈依赖性（在0.5%以内），从而充当有效的光限制器。光束在TA中被进一步放大。系统工作波长为780 nm，输出功率大于700 mW，时均线宽为0.6 MHz，频率漂移小于2 MHz/h。模式跳自由调谐范围的主金额2 GHz，DAVLL允许在400 MHz的范围内的锁定点可调谐性。精细（具有数十kHz精度）调谐范围跨越70 MHz，由所应用的AOM模型确定。对系统进行了详细的描述，并对其性能进行了测试。基本部件都是在我们实验室设计和制造的。
2020-12-26 physics.ins-det physics.optics
Laser-Induced Spatially-Selective Tailoring of High-Index Dielectric Metasurfaces
具有米氏型电和磁谐振的光学谐振高折射率介电超颖表面通常通过平面技术来制造，这限制了所制造系统的可调谐性和可扩展性的自由度。因此，我们提出了一种基于超短（$\leq$ 10 ps）激光脉冲的互补后处理技术。该过程涉及热效应：结晶和重塑，而热量通过聚焦激光束的高精度定位来定位。此外，第一次利用介电超颖表面元件的谐振行为来设计特定的吸收分布，这导致空间选择性加热和定制的修改。这种技术具有降低基于非均匀超颖表面的光学元件的制造的复杂性的潜力。两个不同的情况下，一个大规模的元表面的空间像素化和高度修改的元表面元素，明确证明。
2019-10-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Laser Field Initiation of Higher Order Poles of S-Matrix-Optical Realization of Field Theoretic Models
本文讨论了利用共振电磁场将一个态的辐射衰变中的简单极点转化为高阶极点的可能性。这种高阶极点的产生过程可由激光场的强度控制。我们使用密度矩阵和Liouville空间，并提出了修改的洛伦兹线形状（Breit-Wigner公式），例如，涉及到洛伦兹的平方和导数的洛伦兹。
2023-01-12 hep-ph physics.optics
