Formation of plano-convex micro-lens array in fused silica glass using CO2 laser assisted reshaping technique
报道了利用CO2激光辅助整形技术在石英玻璃表面制备高填充因子的平凸球面和正方形微透镜阵列。最初，周期性的微柱已经通过飞秒激光束在玻璃表面上编码。之后，通过在微柱的顶部上照射CO2激光束来抛光微柱数次。因此，在熔融石英玻璃表面上形成微透镜尺寸为50 μ m × 50 μ m的球形微透镜阵列和微透镜尺寸为100 μ m × 100 μ m的方形微透镜阵列。我们也研究了光通过球面微透镜阵列雕刻玻璃样品的强度分布。仿真结果表明，球面微透镜阵列的焦距为35 μ m。此外，我们研究了微透镜阵列雕刻玻璃样品的光学特性。所提出的基于CO2激光的整形技术是简单和快速的，显示出在各种透明材料中的光滑微透镜阵列的制造的承诺。
2016-05-29 physics.optics
Temperature Dependence of the Index of Refraction of Fused Silica
为了解释熔融石英的可见光折射率的正温度系数，我提出了一个简单的模型，它假设一个单一的紫外共振。假设热增宽并使用Kramers- Kronig关系会导致温度系数与测量值定性一致，但不是定量一致。
1997-12-31 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
A novel approach to study laser induced void array formation in fused silica
本文利用高分辨率FDTD模拟，将空洞建模为带致密化壳层的同心球体并模拟激光作用，揭示熔融石英中空洞阵列的形成属于线性机制。
2023-11-29 physics.app-ph physics.optics
Femtosecond laser-shockwave induced densification in fused silica
飞秒激光束在非烧蚀区域的紧密聚焦可以产生足以达到千兆帕斯卡范围或更高的局部压力的冲击波。在单光束配置中，最高压力区的位置嵌套在激光聚焦区内，使得难以区分冲击波压力与光致等离子体弛豫效应的影响。为了规避这个困难，我们考虑两个空间分离的聚焦光束，分别作为准同时压力波发射器。两个冲击波相长干涉的区域形成了一个极端压力范围的区域，与直接激光照射下的区域物理分离。在这里，我们提出的证据之间的两个光束的焦点，这可以完全归因于由每个聚焦的激光束发射的压力波的叠加压力诱导致密化的熔融石英。具体来说，我们展示了如何使用拉曼特性，光束偏转技术，和选择性蚀刻技术的光束间隙和脉冲时间延迟影响的熔融石英的结构特性。该方法是通用的，并且可以在用于高压物理研究的各种透明衬底中实施，并且与经典方法（例如使用金刚石砧）不同，该方法提供了一种通过在样品体积上扫描两个光束来创建任意形状的激光诱导高压冲击区的手段
2022-02-28 physics.optics
Microfabrication of Paul wheel trap chip in fused silica by selective laser etching
Institute of Scientific Instruments of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院科学仪器研究所）；Institute of Physical Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Brno University of Technology（Brno理工大学机械工程学院物理工程研究所）
本文提出基于选择性激光刻蚀的熔融石英Paul轮阱芯片快速无掩模制造工艺，显著缩短周期并验证了微粒连续捕获72小时的功能。
2026-10-07 physics.optics
Pulse duration dependence of material response in ultrafast laser-induced surface-penetrating nanovoids in fused silica
本研究利用超快贝塞尔光束在熔融石英中加工高深宽比纳米孔，发现脉冲持续时间显著影响表面烧蚀与内部成孔，并通过聚合物薄膜调制实现了深宽比超13000:1的表面穿透纳米孔阵列。
2025-05-23 physics.optics
Coating-free monolithic fused silica resonator via total internal reflection for precision laser stabilization
LIGO Laboratory, Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院物理系LIGO实验室）；Montclair State University（蒙克莱尔州立大学）
针对光学参考腔薄膜涂层布朗噪声限制精密计量的问题，研究人员研发出基于全内反射的无涂层单片熔融石英谐振器，模式体积达现有同类最大，可用于激光稳频及精密计量，为突破频率稳定极限提供新路径。
2026-08-03 physics.optics
Temperature-dependent absolute refractive index measurements of synthetic fused silica
利用NASA戈达德航天飞行中心的低温高精度折射测量系统（CHARMS），我们测量了5个样品的绝对折射率，这些样品取自一个非常大的康宁7980熔融石英晶锭，温度范围从30 K到310 K，波长范围从0.4微米到2.6微米，绝对不确定度为+/-1 x 10^-5。热光系数（dn/dT）导出值的统计变化在+/-2 x 10^-8/K水平。绝对折射率，色散和热光系数的图形和表格数据，提出了选定的波长和温度，以及估计的不确定性指数。温度相关的Sellmeier拟合测得的折射率的系数也被提出，以允许准确的插值指数到其他波长和温度。我们将我们的结果与独立调查（使用干涉测量技术测量折射率随温度的变化）的结果进行了比较，该调查的样品是由与我们的棱镜为支持开普勒任务而准备的相同材料制成的。我们还比较了我们的研究结果与稀疏的低温指数数据从测量这种材料的文献。
2008-05-01 physics.optics
Diagnostic results of new-generation dispersive element test samples based on Bragg structures in fused silica
本研究对基于熔融石英布拉格结构的新一代色散元件开展全面诊断，明确刻写参数阈值，发现低阈值刻写下样品线性吸收远低于商用样品，色散特性与计算值吻合，验证了其在千瓦级平均功率辐射压缩方面的应用潜力。
2024-12-13 physics.optics
Tuning the Thermal Expansion Properties of Optical Reference Cavities with Fused Silica Mirrors
本文研究了由低热膨胀（LTE）玻璃衬垫和熔融石英（FS）反射镜构成的低热噪声法布里-珀罗腔的热膨胀特性。反射镜和垫片的不同热膨胀使反射镜变形。这种变形对腔体的有效热膨胀系数（CTE）有很大贡献，与全LTE玻璃腔体相比，零交叉温度降低约20 K。有限元模拟和热膨胀系数测量表明，LTE环光学接触的FS镜的后表面允许调谐的过零温度在30 K的范围内。
2010-02-10 physics.atom-ph physics.optics
Silicon formation in bulk silica through femtosecond laser engraving
由飞秒激光束的受控照射引起的非线性吸收现象可用于定制大部分衬底内的材料性质。该技术最成功的应用之一是能够在单个衬底上制造集成光学、机械或流体处理功能的三维微型器件。在这种情况下，无定形SiO2是研究最广泛的材料。在这里，我们表明，短（50 fs）飞秒脉冲诱导分离的Si和O离子在SiO2衬底，导致形成微晶，我们确定为纯晶相的Si。有趣的是，这种多态相变发生在没有激光诱导的限制微爆炸和中等数值孔径。这些发现不仅揭示了与材料转变及其后续性质相关的关键机制，而且为开发嵌入纯二氧化硅相中的三维富硅结构铺平了道路，最终导致用于制造三维微器件的新的破坏性方法。例如，人们可以想象二氧化硅基质衬底，其中使用飞秒激光直接写入任意三维硅基组件，而不是通过组装来自不同衬底的组件或使用多个处理步骤。
2018-06-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Single-step fabrication of surface waveguides in fused silica with few-cycle laser pulses
利用超短脉冲激光直接写入表面波导是实现全激光制造对环境敏感的光子集成电路的关键技术。在这封信中，几个周期的激光脉冲（与一个子10 fs的持续时间）被用来生产在非掺杂，非涂层熔融石英基板的次表面波导。该制造技术依赖于低于纳米孔形成阈值的激光诱导微致密化。所制造的波导的光学损耗由覆盖层的光学性质决定。我们测量了损耗从小于0.1~dB/mm（空气覆盖）到2.8~dB/mm（浸油）。
2019-08-29 physics.app-ph physics.optics
Generation of femtosecond optical vortex beams in all-fiber mode-locked fiber laser using mode selective coupler
实验研究了一种基于单模光纤和少模光纤组成的全光纤熔融耦合器的高阶光涡旋脉冲激光器。在锁模腔中插入的熔融SMF-FMF耦合器不仅可以实现从LP 01模到LP 11或LP 21模的模式转换，其宽带宽度超过100 nm，而且可以直接输出飞秒涡旋脉冲。据我们所知，这是第一次在锁模光纤激光器中产生高阶脉冲涡旋光束的报道。产生的140飞秒涡旋光束具有以1544 nm为中心的67 nm的光谱宽度。
2016-11-30 physics.optics
Hybrid Femtosecond Laser and Ion-Implantation Processing for Controlled, Deep, High-Efficiency Ablation in Fused Silica
Instituto de Optica Daza de Valdes (IO), CSIC（西班牙科学研究中心光学研究所）；HiLASE Centre, FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所 HiLASE 中心）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Centro de Microanálisis de Materiales (CMAM), Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学材料微分析中心）；FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）
通过结合金离子注入与飞秒激光处理，实现熔融石英的可控深度高效率消融，用于制造高质量光学元件。
2026-02-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Polarization-insensitive space-selective etching in fused silica induced by picosecond laser irradiation
众所周知，当用聚焦的飞秒激光束照射熔融石英时，可以实现空间选择性化学蚀刻。蚀刻速率敏感地取决于激光的偏振。令人惊讶的是，我们观察到，通过啁啾的傅里叶变换限制的飞秒激光脉冲皮秒脉冲，蚀刻速率的偏振依赖性消失，而仍然可以保持有效的蚀刻速率。用扫描电子显微镜观察发现，啁啾脉冲可以在辐照区域中诱导互连的纳米裂纹，这有助于有效地将蚀刻剂引入到微通道中。报道的技术对于三维（3D）微流体系统的制造和基于玻璃的3D打印非常有用。
2018-12-27 physics.app-ph physics.optics
On the abnormal temperature dependent elastic properties of fused silica irradiated by ultrafast lasers
具有热不变弹性特性的材料对于谐振器件的频率和尺寸稳定性的精密器件具有重要意义。在这里，我们证明了非晶二氧化硅的弹性温度系数（TCE）可以局部使用飞秒激光照射降低。值得注意的是，自组织激光诱导改性显示出TCE降低超过50%。这种急剧下降的起源归因于在激光改性区的精细多层结构内存在亚微米永久致密区。
2022-01-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
New theory of femtosecond induced changes and nanopore formation
最近的结果证实了分子氧的存在，证明解离的二氧化硅键的重组不会发生。这与二氧化硅中纳米光栅结构内的纳米孔的观察相结合，导致基于四面体二氧化硅与其他玻璃相比的不寻常的淬火特性的飞秒处理的新解释。这种新方法为基于飞秒激光加工玻璃的设备（包括传感器）提出了非常不同的方向和影响。
2011-09-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ultra-high-precision fused silica micro-hole machining via spherical aberration-assisted filamentation and laser-induced deep etching
Hanyang University（汉阳大学）；Samsung Display Co., Ltd.（三星显示有限公司）
针对玻璃难精密加工的问题，提出球差辅助成丝结合LIDE的新方法，在熔融石英上实现了低锥度、纳米级光滑、高重复性的超高精度微孔加工，且成本更低。
2025-10-21 physics.optics
Preventing overfitting in infrared ellipsometry using temperature dependence: fused silica as a case study
针对变角光谱椭圆偏振测量数据拟合振荡器模型易出现非唯一非物理结果的问题，提出利用温度相关趋势防止过拟合的方法，以熔融石英为例验证有效性并生成高精度温度相关复折射率数据集。
2025-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Femtosecond laser direct-write waveplates based on stress-induced birefringence
使用飞秒激光引入受控的应力状态最近已在石英玻璃中得到证实。我们使用这种技术，结合化学蚀刻，产生和控制应力引起的双折射在一个明确的区域的利益，展示了直接写入波片精确定制的延迟水平。这种剪裁使得能够制造激光写入的偏振光学器件，其可以被调谐到二氧化硅透明的任何波长，并且具有没有任何激光修改的通光孔径。使用这种方法，我们实现了足够的延迟作为一个四分之一波片。的应力分布在通光孔径进行了分析和建模，提供了一个通用的模板，可以用作一组设计规则的激光加工偏振器件。
2016-10-31 physics.optics
Materials processing with tightly focused femtosecond vortex laser beams
这封信是第一次使用紧聚焦的飞秒激光涡旋光束进行材料改性的演示。用参考文献[1]中描述的偏振-奇异光束转换器合成双电荷飞秒涡旋，然后使用中等和高数值孔径光学器件（即，NA = 0.45和0.9）烧蚀熔融石英和钠钙玻璃。通过控制脉冲能量，我们可以始终如一地加工出高质量的微米级环形结构，且凹槽厚度均匀小于100 nm。
2010-06-02 physics.optics
Materials processing with a tightly focused femtosecond vortex laser pulse
这封信是第一次使用紧聚焦的飞秒激光涡旋光束进行材料改性的演示。用参考文献[1]中描述的偏振-奇异光束转换器合成双电荷飞秒涡旋，然后使用中等和高数值孔径光学器件（即，NA = 0.45和0.9）烧蚀熔融石英和钠钙玻璃。通过控制脉冲能量，我们可以始终如一地加工出高质量的微米级环形结构，且凹槽厚度均匀小于100 nm。
2010-06-01 physics.optics
Probing the formation of femtosecond laser-induced periodic surface structures on silica films by ultrafast small-angle X-ray scattering
University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；Bentley Systems, Incorporated（宾利系统公司）；European XFEL（欧洲自由电子激光实验室）；Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)（联邦材料研究与测试研究所）；Warsaw University of Technology（华沙理工大学）；Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）
本研究利用超快小角X射线散射实时探测飞秒激光在二氧化硅薄膜上诱导周期表面结构的形成，提出包含纳米散射体与裂纹演化及脉冲间反馈的五阶段模型。
2026-09-28 physics.optics
High-Q MgF$_2$ whispering gallery mode resonators for refractometric sensing in aqueous environment
我们提出了我们的实验折射传感超高Q，晶体，双折射氟化镁（MgF $_2$）回音壁模式谐振器。与最常用于传感实验的熔融石英的不同之处在于MgF $_2$的折射率很小，非常接近水的折射率。与熔融石英相比，这导致超过50%的渐逝场和4.25倍的灵敏度。此外，双折射放大了TM和TE型模式之间的灵敏度差异，这将增强基于差频测量的感测实验。我们估计我们的谐振器的性能，并比较它们与熔融石英理论和目前的实验数据显示的干涉测量的倏逝波衰减和毫米大小的MgF $_2$回音壁模式谐振器浸没在水中的灵敏度。他们表现出合理的协议与发达国家的理论。此外，我们在高于$1 \times 10^8$的水中观察到稳定的Q因子。
2014-09-08 physics.optics
Filamentation of ultrashort laser pulses in silica glass and KDP crystal: A comparative study
利用单向脉冲传输程序研究了800 nm飞秒激光脉冲在石英玻璃和磷酸二氢钾（KDP）晶体中的传输。在熔融石英中的成丝进行了比较，在KDP占缺陷态和电子空穴动力学的存在下，光的自沟道。在KDP中，激光脉冲产生具有高达200 TW/cm $^2$的更高钳位强度的强细丝和具有高于$10^{16}$ cm $^{-3}$的电子密度的更长等离子体通道。尽管有这些差异，在二氧化硅和KDP中的传播动力学几乎是相同的输入功率超过自聚焦的临界功率的相等比率。
2014-05-16 physics.optics
Second harmonic generation in a high-Q lithium niobate microresonator fabricated by femtosecond laser micromachining
报道了利用飞秒激光微加工技术在石英陶瓷上制作高Q值的铌酸锂回音壁模微谐振器。微米级（直径~82 μm）LN谐振腔在1550 nm波长范围内具有2.5 × 10^5的Q因子。此外，在片上LN微谐振器中，演示了连续波可调谐单纵模泵浦激光器在片上LN微谐振器中的二次谐波产生。采用光纤锥将泵浦激光器耦合到微谐振腔中，归一化转换效率为1.35 × 10 ^-5/mW。
2014-08-31 physics.optics
On-chip three-dimensional high-Q microcavities fabricated by femtosecond laser direct writing
我们报告的三维（3D）高Q值回音壁微腔的熔融石英芯片上的飞秒激光微加工，使飞秒激光直写的3D性质。该工艺主要由飞秒激光直写和随后的湿化学蚀刻形成的独立的微盘。CO2激光退火之后，光滑的微腔表面。展示了具有任意倾斜角度、横向和垂直定位的微腔，并且典型微腔的质量（Q）因子被测量为高达1.07x10^6，其目前受到在激光图案化期间使用的运动平台的低空间分辨率的限制，并且可以通过更高分辨率的运动平台来改善。
2012-02-18 physics.optics
Influence of Antireflection Si coatings on the Damage Threshold of fused silica upon irradiation with Mid-IR femtosecond laser pulses
本研究探究不同厚度Si增透膜对中红外飞秒脉冲辐照下熔融石英损伤阈值的影响，发现Si/SiO₂结构的反射、透射特性具厚度依赖性，可用于调节基底损伤阈值，为中红外增透涂层设计提供新路径。
2023-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.optics
In vivo three- and four-photon fluorescence microscopy using a 1.8 $μ$m femtosecond fiber laser system
多光子显微镜使我们能够在体内成像细胞动力学。然而，用于用市售激光器成像的激发波长大多限于650-1040 nm之间。在这里，我们开发了一个飞秒光纤激光器系统，产生$\sim$ 150 fs的脉冲在1.8 $μ$ m。我们的系统从掺铒石英光纤激光器开始，其波长被转换为1.8 $μ$ m使用拉曼位移光纤。1.8 $μ$ m脉冲用两级Tm：ZBLAN光纤放大器放大。最终脉冲能量为$\sim$ 1 $μ$ J，足以用于体内成像。
2022-10-05 physics.optics
Optical damage threshold of Au nanowires in strong femtosecond laser fields
超短，强烈的光脉冲允许在光学非线性制度的纳米材料的研究，可能导致光电子学，在千兆赫域中操作。这些非线性区域通常刚好在损伤阈值以下，因此需要仔细调整激光参数以避免材料的熔化和分解。因此，需要对纳米材料的损伤阈值进行详细的研究。我们目前的结果时，强烈的飞秒脉冲照射的金纳米线的损伤阈值。这些纳米线是用定向电化学纳米线组装（DENA）工艺以两种配置合成的：（1）W电极上的独立式Au纳米线和（2）附接到熔融二氧化硅载玻片的Au纳米线。在这两种情况下，线具有单晶结构。对于持续时间为108 fs和32 fs，在790 nm，重复频率为2 kHz的激光脉冲，我们发现，独立的纳米线熔化的强度接近3 TW/cm $^2$和7.5 TW/cm $^2$，分别。附着在二氧化硅载玻片上的Au纳米线在略高的强度下熔化，对于32 fs脉冲，刚好高于10 TW/cm $^2$。我们的结果可以解释与电子-声子相互作用模型，描述了吸收的激光能量和随后的热传导通过导线。
2013-12-13 physics.optics
Generation of multi-terawatt vortex laser beams
我们报道了在薄的熔融石英衬底上制作大面积相位掩模的方法，这种掩模适用于对多太瓦飞秒激光束进行整形。我们应用这些相位掩模产生强烈的飞秒光涡旋。我们进一步量化的涡旋光束图案，导致从几种常见类型的掩模缺陷的失真。
2014-02-27 physics.optics
Use of solid fused silica etalon with broadband metallic coatings for calibration of high-resolution optical spectrograph
本研究针对高分辨率光谱仪波长校准的现有方案局限，验证了低成本带宽带金属涂层的固体熔融石英标准具的校准性能，证实其在470-780nm波段优于ThAr灯，是高性价比的宽带校准方案。
2025-07-30 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ins-det
Practical 1-um GHz fiber comb on silica-based platform
State Key Laboratory of Photonics and Communications, School of Electronics, Peking University（光电通信与光电子学国家重点实验室，电子学院，北京大学）；Jiaxing Xurui Electronics Tech Co Ltd（嘉兴旭锐电子科技有限公司）；State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, Beijing University of Posts and Telecommunications（信息光子学与光通信国家重点实验室，北京邮电大学）；The School of Electronic and Computer Engineering, Peking University, Shenzhen（深圳电子信息工程学院，北京大学）；State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, and Key Laboratory of HEDP of the Ministry of Education, CAPT, School of Physics, Peking University（核物理与技术国家重点实验室，教育部高能密度物理重点实验室，CAPT，物理学院，北京大学）
本文提出一种基于硅基平台的1-GHz掺镱光纤频率梳，采用光学立方体实现紧凑稳定，具有高稳定性与宽谱超连续谱，适用于双梳光谱和便携光钟等实际应用。
2025-10-09 physics.optics
Volume nanograting formation in laser-silica interaction as a result of the 1D plasma-resonance ionization instability
研究了暴露于飞秒激光脉冲的熔融石英体积内的小规模电离引起的不稳定性发展的初始阶段作为自组织纳米光栅形成的可能的初始原因。我们已经计算了空间光谱的不稳定性与电子空穴扩散考虑到第一次，并发现它导致在形成一些混合（扩散波）一维结构的空间周期确定为几何平均的激光波长和特征扩散长度的过程中考虑。在不稳定性的阈值附近，该周期近似等于二氧化硅中的激光半波长，接近实验观察到的半波长。
2016-11-04 physics.optics physics.plasm-ph
Investigation of ultrafast laser photonic material interactions: challenges for directly written glass photonics
目前，直写波导制作可能是飞秒激光微加工在透明介质中最广泛研究的应用。诸如埋地波导、功率分配器、耦合器、光栅和光放大器等器件都已得到演示。波导的特性主要取决于样品材料的特性和写入激光的特性。在本文中，我们讨论了使用飞秒激光直写技术的研究人员所面临的挑战，特别强调被放置在熔融石英和磷酸盐玻璃作为不同应用的设备主机的适用性。
2008-02-14 physics.optics
Fabrication of mirror templates in silica with micron-sized radii of curvature
我们提出了非常小半径的凹微光学器件的熔融石英基板上使用CO2激光烧蚀和随后的反应离子蚀刻的制造。该协议产生轴上近高斯凹陷的曲率半径$\lesssim5$微米在浅的深度和2埃的低表面粗糙度。这种几何形状是有吸引力的腔量子电动力学，小模式体积和低散射损耗是理想的。我们研究了可调谐法布里-珀罗型微腔中结构的光学性能，证明了近涂层限制的损耗率（F = 25，000）和与其几何尺寸一致的小焦距。
2016-12-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Longitudinal optical force of laser pulses in continuous media
长期以来，横向光学力和纵向光学力被用于对微小颗粒的非接触、非侵入性操作。下面的问题出现了：这些力对空气和二氧化硅等连续介质的影响是什么。本文给出了激光脉冲在电介质中传播时，在偶极子近似下的辐射力和辐射势的解析表达式。纵向力与强度分布的二阶时间导数成比例。在激光脉冲的初始能量固定的情况下，脉冲越短，力越大。气体和固体中的中性粒子有可能被限制在脉冲包络中并以群速度运动。在二氧化硅中，飞秒脉冲的纵向力比分子力大几个数量级。因此，二氧化硅中的烧蚀可以通过破坏分子连接来实现。
2019-10-20 physics.optics
Radio frequency spectrum analyzer with a 5 THz bandwidth based on nonlinear optics in a CMOS compatible high-index doped silica waveguide
我们报告了一个全光射频（RF）频谱分析仪的带宽大于5太赫兹（THz），基于一个50厘米长的螺旋波导在CMOS兼容的高折射率掺杂二氧化硅平台。通过仔细绘制不同厚度的波导的色散曲线，我们确定了在C波段实现近零色散的最佳设计。为了证明的RF频谱分析仪的能力，我们测量的飞秒光纤激光器的光输出与超快的光学RF频谱在太赫兹制度。
2021-03-18 physics.app-ph physics.optics
Controlling ultrafast laser writing in silica glass by pulse temporal contrast
本文通过对比飞秒Yb:KGW与Yb光纤激光脉冲的时间对比度，揭示了脉冲后沿低强度分量对石英玻璃中能量沉积和改性类型的关键影响，实现了对纳米孔和双折射结构的选择性写入。
2024-01-17 physics.app-ph physics.optics
Tailoring the birefringence of femtosecond-laser-written multi-scan waveguides in glass
Istituto di Fotonica e Nanotecnologie - Consiglio Nazionale delle Ricerche（意大利国家研究委员会光子学与纳米技术研究所）；Dipartimento di Fisica - Politecnico di Milano（米兰理工大学物理系）
本文研究了通过多扫描方法在石英玻璃中实现低损耗波导，通过调节扫描间的水平和垂直位移，独立控制双折射的大小和轴倾角，同时保持与标准光纤的有效模式耦合。
2026-03-26 physics.app-ph physics.optics
Frequency tuning of the whispering gallery modes of silica microspheres for CQED and spectroscopy
我们已经调谐了熔融石英微谐振器的回音壁模式在800 nm处超过近1 nm，即超过0.5 FSR或10^6线宽的谐振器。这是通过一种基于双茎微球拉伸的新方法实现的。下面描述的设备将允许新的腔QED实验与这种高Q光学谐振器时，它是理想的，以优化其耦合到发射器与给定的过渡频率。这里展示的调谐能力是兼容的超高真空和低温操作，这应该是有用的，未来的实验与激光冷却原子或单量子点。
2000-08-02 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Mimicking the earth core conditions with ultrafast laser materials interaction
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；CNRS, Institut d’Optique Grduate School, Laboratoire Hubert Curien UMR 5516, Université Jean Monnet（法国国家科学研究中心，光学研究生院，居里安实验室，圣艾蒂安大学）；Center for Electron Microscopy and Analysis（电子显微镜与分析中心）；Colorado State University（科罗拉多州立大学）；XUV Lasers Inc（XUV激光公司）
利用超快激光与非晶硅氧化铪多层介电材料相互作用，成功在常压下合成并稳定了高压硅相，揭示了双阶段热力学路径。
2026-02-25 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph physics.optics
Feedback-assisted Femtosecond Pulsed Laser Ablation of Non-Planar Metal Surfaces: Fabrication of Optical Apertures on Tapered Fibers for Optical Neural Interfaces
我们提出了一种反馈辅助的激光直写方法来进行纤维光学器件的激光烧蚀，其中它们的光收集信号被用来优化它们的性能。飞秒脉冲激光束被用来烧蚀沉积在锥形光纤周围的金属涂层，用于显示该方法对具有小曲率半径的图案化器件的适用性。在处理过程中，相同的脉冲在周围环境中产生双光子荧光，并且监测信号以通过光谱分析来识别随时间的不同图案化方案。所采用的飞秒光束主要与金属涂层相互作用，留下几乎完整的底层二氧化硅，并使荧光耦合到一个特定的子集的导模，验证了远场分析。虽然这里描述的方法用于锥形光纤，用于获得有效的光收集在光学神经接口领域，它可以很容易地扩展到其他基于波导的设备，并代表了一种通用的方法，以支持实现闭环激光烧蚀系统的纤维光学。
2020-04-20 physics.app-ph physics.optics
Field-Deployable Pressure Standard Based on a Compact Dual-Cavity Refractometer
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）；State Key Laboratory of Chemical Reaction Dynamics, Department of Chemical Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学化学物理系化学反应动力学国家重点实验室）
本文提出一种基于双腔熔融石英折射仪的便携式光学压力标准，通过差分测量消除共模误差，以射频扫描替代反馈锁定，实现3.4 ppm重复性，为现场量子可追溯压力校准提供实用方案。
2026-09-14 physics.gen-ph physics.optics
Optomechanical suspended waveguide for broadband phase modulation with frequency memory effect
本文提出一种基于两端固支振动悬臂梁的光机械波导，利用物理伸长和应力实现宽带光相位调制，并利用类Duffing非线性动力学实现具有频率记忆效应的光学信息存储。
2019-06-05 physics.app-ph physics.optics
Non-linear propagation effects of intense femtosecond pulses on low order harmonics in solids
本文研究800 nm、40 fs强飞秒脉冲在MgO、Cr: MgO、蓝宝石和熔融石英中的非线性传播对低阶谐波的影响，揭示光谱移动与展宽源于光电离、自由载流子和自相位调制，并展示通过调控驱动场定制固态XUV源的前景。
2021-04-21 physics.optics
The impact of the substrate on the opto-thermal response of thin metallic targets following irradiation with femtosecond laser pulses
飞秒脉冲激光由于其能够在微米和纳米尺度上制作精确图案的能力，在过去的几十年中得到了广泛的应用。有效材料加工的一个关键问题是确定实验装置中使用的激光参数。尽管已经进行了系统的调查，以突出每个参数独立的影响，很少有人注意到被照射的固体被放置在其上的基板材料的作用。在这项工作中，强调了基板的影响的各种厚度的膜，这表明，基板的光学和热物理性质的影响的热指纹上的照射膜，而表现出的影响是在较小的膜尺寸较高。两种代表性的材料，硅和熔融石英已被选为典型的基板薄膜的不同的光学和热物理行为（金和镍）和热响应和损伤阈值进行评估的辐照固体。衬底的显著影响旨在为基于激光的制造装置和加工方案的新的和更优化的设计铺平道路。
2022-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.optics
All femtosecond optical pump and X-ray probe: holey-axicon for free electron laser
提出了共轴泵浦（光）-探测（X射线）实验的概念，并展示了该光学元件的性能。使用飞秒（fs）激光在二氧化硅板内结构化来制造具有中心100微米直径孔（在光轴上）的贝塞尔光束发生器。这种平面轴棱锥光学元件产生针状轴向强度分布，其可用于光泵浦脉冲。亚1微米直径的fs-X射线自由电子激光（X-FEL）光束可以通过中心孔沿光轴引入到靶上作为探针。讨论了光泵的不同实现方式。这样的光学元件便于超短fs脉冲在空间和时间上的对准，并且可以在目标的表面上和体积中的极端能量密度下用于光-物质相互作用实验。超短10 fs X-FEL探测脉冲与fs泵浦（光学）的充分优势打开了一个未探索的时间维度的相变和最快的激光诱导材料加热和淬火速率。介绍了飞秒激光在材料结构化和天文光子学特殊光学元件设计中的广泛应用。
2020-05-24 hep-ex physics.optics
Internal surface plasmon excitation as the root cause of laser-induced periodic plasma structure and self-organized nanograting formation in the volume of transparent dielectric
考虑到小尺度电离场不稳定性的可能性，对聚焦飞秒激光脉冲在透明介质（熔融石英）中产生的光学放电的动力学进行了计算机模拟。采用Maxwell Garnett公式建立了纳米分散非均匀介质模型，考虑了熔融石英中微小杂质的存在。计算的结果使得有可能揭示以前未知的物理机制，该机制确定了在每个单个击穿脉冲中形成的有序等离子体场结构的周期性，并且是暴露于一系列重复脉冲的介电材料中的有序体积纳米光栅形成的根本原因。在这一机制中，有两个要点具有决定性意义：（i）在与入射激光脉冲反向传播的击穿波前处形成薄的超临界等离子体层，以及（ii）在该波前处激发“内表面等离子体激元”，导致等离子体中随机种子扰动的相应空间谐波的快速放大以及周期等于表面等离子体激元的波长（电介质中波长的0.7）。
2020-06-26 physics.optics physics.plasm-ph
Surface acoustic wave enabled all-optical determination of the interlayer elastic constants of van der Waals interface
HSE University（高等经济大学）
本文利用飞秒激光激发声表面波并结合全光泵浦-探测干涉技术，通过多层建模测定了 h-BN 与熔融石英衬底之间的纵向和剪切弹性耦合常数。
2025-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Laser written waveguides to the sample edge
University of Oxford（牛津大学）
本文提出了一种无需抛光的激光波导制作方法，通过边缘掩膜和能量调节，实现了与单模光纤匹配的波导，提升了光子封装的应用前景。
2026-02-24 physics.optics
Generation, interaction and reduction of filaments as a nonlinear process
强飞秒激光脉冲在石英玻璃中传播时，在初始时刻没有电离现象，没有观察到白色连续谱，以及在空气中实验中观察到的无等离子体通道的连续谱，迫使我们寻找其他非线性机制来描述上述效应。为此，本文提出了飞秒激光脉冲在各向同性介质中向高频非对称谱展宽的新参量转换机制。该机制包括固体的THz光谱偏移和气体的GHz光谱延迟的级联产生。该过程与四光子参量波混频同时进行。所提出的理论模型与实验数据有很好的一致性。此外，我们还证明了非线性模型通过两种非线性相互作用机制描述了细丝数量减少的过程：交叉相位调制引起的吸引力和四光子参量波混合引起的能量交换。
2016-12-24 nlin.PS physics.optics
Ultrafast laser writing quill effect in low loss waveguide fabrication regime
羽管效应是超快激光写入中的一个有趣现象，据我们所知，尚未在低损耗波导（LLW）写入区进行研究，这可能是由于在该区域中在常规白光显微镜下不可见。在这份报告中，借助自适应三次谐波发生显微镜，我们揭示了在LLW写入制度的羽毛管效应，并研究其对写入的光子集成器件的性能的影响，在熔融石英偏振相关的属性和分束比的三波导耦合器在硼硅酸盐玻璃。
2018-07-03 physics.app-ph physics.optics
Performance of volume phase gratings manufactured using ultrafast laser inscription
超快激光刻蚀（ULI）是一种快速成熟的技术，其使用聚焦的超短激光脉冲在三维（3D）中局部改变电介质材料的折射率。近年来，超宽带已被应用于集成光束合成器、三维集成波导扇出器和多模-单模转换器（光子灯）等天文光子器件的制作。在这里，我们概述了我们的工作应用ULI的熔融石英和镓镧硫化物（GLS）玻璃的体相位光栅（VPG）的制造。我们制作的VPG具有333线/mm的空间频率。发现最佳熔融石英光栅在633 nm处表现出40%的一级衍射效率，但表现出约40%的积分散射光。最佳GLS光栅在633 nm处的一级衍射效率为71%，积分散射光小于5%。对于未来的天文学应用来说，重要的是，这两个光栅都能在冷却到20 K时幸存下来。本文总结了光栅设计和ULI制造工艺，并提供了详细的衍射效率性能和闪耀曲线的VPG。与传统的制造技术相比，ULI可以用于在几乎任何介电材料中制造VPG，包括中红外透射材料，例如这里使用的GLS玻璃。此外，ULI潜在地提供了产生复杂凹槽图案或闪耀光栅的自由度。由于这些原因，我们相信ULI为未来天文学相关应用的新型VPG开发开辟了道路。
2012-07-11 astro-ph.IM physics.optics
