3.5 kW coherently combined ultrafast fiber laser
提出了一种基于四个阶跃掺镱光纤放大器相干组束的超快激光器。该系统提供了一个平均功率为3.5千瓦和脉冲持续时间为430 fs在80 MHz的重复率。光束质量优良（M2<1.24x1.10），在1 Hz ~ 1 MHz的频率范围内，相对强度噪声低至1%。该系统是交钥匙操作的，因为它具有自动空间和时间对准的干涉放大通道。
2021-01-21 physics.optics
Ho3+-doped CALGO crystals for high-power ultrafast 2.1-μm lasers
Ruhr-Universität Bochum（鲁尔大学）；Centre de Recherche sur les Ions, les Matériaux et la Photonique (CIMAP), UMR 6252 CEA-CNRS- ENSICAEN, Université de Caen Normandie（离子、材料与光子研究中心（CIMAP），UMR 6252 CEA-CNRS-ENSICAEN，诺曼底卡昂大学）；Research Center Chemical Science and Sustainability, University Alliance Ruhr（化学科学与可持续性研究中心，鲁尔大学联盟）
本文综述了掺钬CALGO晶体在高功率超快2.1微米激光振荡器和放大器中的应用进展，探讨了其增益特性及未来性能提升方向。
2026-01-21 physics.optics
Spectral shaping of an ultrafast modelocked Ytterbium fiber laser output through a passive intracavity optical filter; a simple and reliable route to sub-45 fs pulses
在这里，我们研究了使用无源腔内光学滤波器控制的偏振锁模，超快镱光纤激光器的激光输出光谱。通过滤波器截止频率的策略性放置，可以增加或扩展总体激射带宽。整体激光性能，包括脉冲压缩和强度噪声，研究了短通和长通滤波器的截止频率范围内，通过旋转过滤器调谐。我们证明了腔内滤波器的使用不仅形状的输出光谱，它提供了一个整体更宽的带宽和更短的脉冲在Yb：光纤激光器的路线。这些结果表明，光谱整形是一个有用的工具，例行实现亚45 fs脉冲持续时间的Yb：光纤激光器。
2022-09-30 physics.optics
Efficient and compact source of tuneable ultrafast deep ultraviolet laser pulses at 50 kHz repetition rate
具有可调谐波长和极短持续时间的深紫外（DUV）激光脉冲是下一代技术和超快科学的关键使能技术。它们的产生一直是广泛的实验努力的主题，但迄今为止，还没有一种技术能够在一个光源中满足所有要求。在这里，我们展示了一个明亮的，高效的，紧凑的可调谐深紫外超快激光脉冲源的基础上共振色散波发射在中空毛细管纤维。包括镱基驱动激光器在内，总占地面积仅为120 x 75 cm，我们以50 kHz的重复频率产生208 nm至363 nm的脉冲，总效率高达3.6%。DUV产生的缩小比例降低了所需的能量，足以使双色几飞秒DUV脉冲的产生。
2023-01-09 physics.optics
Ultrafast laser stress figuring for accurate deformation of thin mirrors
制造自由曲面镜依赖于精确的光学成形工艺，该工艺能够任意修改低空间频率高度，而不会产生较高的空间频率误差。我们提出了一个可扩展的过程，以准确地利用聚焦超快激光器产生的应力图薄镜。我们应用超快激光应力整形（ULSF）的四个薄的熔融石英镜，以纠正他们10-20 nm RMS超过28泽尼克条款，在2-3次迭代，而不会显着影响高频误差。我们测量了一个多月的镜子，发现介质涂层的镜子是稳定的，但铝涂层的镜子的稳定性是不确定的。ULSF的精度和产量与现有的确定性加工工艺相当，但ULSF不会显著影响中间空间频率误差，可以在镜面涂层后应用，并且可以使用成熟的激光加工技术扩展到更高的产量。ULSF提供了新的潜力，快速和准确的形状自由曲面镜。
2022-03-30 physics.optics
Single-shot measurement of frequency-resolved state of polarization dynamics in ultrafast lasers using dispersed division-of-amplitude
超快激光多参数的精确测量在科学研究和技术应用中都是至关重要的，如光场操纵、脉冲整形、样品特性测试、生物医学成像等。超快激光参数测量取得了巨大进展，包括在光谱域用时间拉伸色散傅里叶变换获得单次激发光谱，在时间域用时间透镜实现脉冲放大或压缩。然而，单次测量超快激光频率分辨偏振态（SOP）的方法至今未见报道，对超快脉冲中SOP的非规则演化动力学也鲜有研究。在这里，我们展示了一个新的单次频率分辨SOP测量系统，利用远场近似下的分幅法。利用大色散对激光脉冲进行时间拉伸，通过色散傅里叶变换将光谱信息映射到时间波形中。通过对不同波长的系统矩阵进行校准，获得了精确的频率分辨SOP，并实现了高速光电探测。我们展示了瞬态锁模光纤激光器动力学的直接测量中的应用。在耗散孤子的形成过程中，我们观察到了复杂的频率相关的SOP动力学，并且在常规孤子中，边带和主峰的SOP存在明显的差异。我们的观察表明，SOP在锁模过程中起着更为复杂的作用，这与传统观点不同。利用宽带消色差光学元件，该方法可推广到更宽脉冲激光的测量，为频率分辨SOP结构超快激光的可靠测量和精确控制奠定了基础。
2022-01-17 physics.optics
Unveiling soliton booting dynamics in ultrafast fiber lasers
超快光纤激光器在我们生活的许多方面发挥着重要作用，其应用领域从基础科学到工业用途。被动锁模技术是实现超快孤子光纤激光器的关键步骤。然而，孤子光纤激光器的启动动力学尚未得到很好的理解。在这里，我们揭示了孤子的建立动力学的超快光纤激光器工作在反常和净正常色散制度。基于时空重构和色散傅里叶变换（DFT）等先进的实验方法，从时域和谱域分析了孤子的启动动力学。研究发现，由于脉冲整形机制的不同，分别工作在反常色散区和净正常色散区的常规孤子和耗散孤子的启动动力学也不同。特别地，在锁模跃迁附近，常规孤子的干涉谱出现了强的弛豫振荡，而耗散孤子的干涉谱没有弛豫振荡.首次揭示了在噪声背景下脉冲成形过程中，瞬态结构孤子的形成是导致谱型分布的主要原因。理论模拟验证了实验结果。所得结果将为理解超快光纤激光器中孤子的启动动力学提供一般性的指导，并将被证明是富有成果的各种社区有兴趣的孤子和光纤激光器。
2017-07-29 physics.optics
Direct ultrafast parametric amplification pumped by a picosecond thin-disk laser
光学二次非线性本质上是超快的，而参量相互作用通常只表现出宽带特性。宽带相位匹配技术在参量放大和应用方面取得了巨大的进展。在现有的宽带参量放大装置中，转换的功率效率被限制为近似能量效率，并且对信号功率增强的期望需要在放大之后进行额外的脉冲压缩。在这里，我们展示了超快参量放大具有非凡的功率效率为1155%，这使得强烈的飞秒脉冲的产生，而不需要脉冲展宽器和压缩器。通过皮秒泵浦的直接飞秒信号放大通过超快参数环境实现，其中当它们在非线性晶体中传播时，较快速度的预延迟信号逐渐超过并有效地耗尽较慢速度的泵浦。所展示的技术将导致超快激光器及其应用的突破。
2022-06-16 physics.optics
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
Optical Forces of Focused Ultrafast Laser Pulses on Nonlinear Optical Rayleigh Particles
光阱的原理通常基于光场与线性诱导偏振的相互作用。然而，当非线性光学纳米粒子被超快激光脉冲捕获时，来自非线性偏振的光学力变得显著。本文基于线性和非线性偏振效应，利用高重复频率超快激光脉冲，建立了作用在非线性光学纳米颗粒上的时间平均光学力。我们调查的折射非线性的大小和符号的光学力的依赖性。结果表明，自聚焦效应增强了光阱的俘获能力，而自散焦效应导致焦平面上势阱的分裂，使光阱不稳定。我们的计算结果与已有的实验观测结果吻合较好，为捕获非线性光学粒子提供了理论支持。
2017-09-21 physics.optics
Watt-level, all-fiber, ultrafast Er/Yb-codoped double-clad fiber laser mode-locked by reduced graphene oxide interacting with a weak evanescent field
提出了一种利用还原氧化石墨烯（rGO）与光子晶体光纤（PCF）的弱倏逝场相互作用实现被动锁模的瓦级、全光纤、超快Er/Yb共掺双包层光纤激光器。基于全反射原理，将rGO溶液填充到PCF的包层孔中，蒸发后的rGO薄片仅承担激光系统总能量的1/107，提高了PCF的热损伤阈值，降低了累积非线性。通过将可饱和吸收体引入Er/Yb共掺光纤环形腔中，获得了持续时间为573 fs的稳定的常规孤子，平均输出功率达1.14 W.
2015-03-12 physics.optics
Spectral pulsations of dissipative solitons in ultrafast fiber lasers: period doubling and beyond
倍周期分岔是非线性科学各学科中普遍存在的一种重要分岔现象，它通常表明系统参数附近存在混沌动力学。虽然在不同的超快激光配置中观察到，但对其物理起源仍然没有共识。观察结果还包括其他类型的脉动耗散孤立子，周期或短或长。实时光谱表征允许调查光谱振荡，其特征揭示了导致不稳定性的腔内动力学。本文介绍了耗散孤子谱域中的各种倍周期动力学现象。这些动力学是用具有异常或正常色散的超快光纤激光器获得的。它揭示了一系列的倍周期分岔和瞬态动力学的不稳定性，揭示交织分岔和夹带新的脉动频率。振荡频率趋向于锁定到往返数的积分，以及与倍周期共存，展示了倍周期分叉与其他分叉的新组合。这些实验结果证实了数值模拟，强调的普遍性的倍周期分叉和它们的潜在的高度复杂的表现在超快激光系统。
2022-04-28 physics.optics
Atomic layer graphene as saturable absorber for ultrafast pulsed lasers
单层石墨烯的光学电导仅由精细结构常数定义。已预测吸光度与频率无关。原则上，由于泡利阻塞，零能隙石墨烯中的带间光吸收在强激发下容易饱和。在这里，我们演示了使用原子层石墨烯作为可饱和吸收体在锁模光纤激光器中产生的超短孤子脉冲（756 fs）在电信波段。通过改变石墨烯的厚度，可以在66.5%至6.2%的宽范围内调节调制深度。我们的研究结果表明，石墨烯薄膜是潜在的有用的光学元件在光纤激光器。石墨烯作为激光锁模剂具有许多优点，例如较低的饱和强度、超快的恢复时间、可调调制深度和宽带可调谐性。
2009-10-30 physics.optics
Ultrafast pulse generation in a mode-locked Erbium chip waveguide laser
报道了大模面积（直径~ 50 μm）的氟锆酸铒玻璃导波激光器锁模输出~1550 nm的变换限制~180 fs脉冲。被动锁模振荡器产生的脉冲带宽为25 nm，重复频率为156 MHz，峰值功率为260 W。可扩展到更高的重复率证明了在1.3 GHz的变换限制410 fs的脉冲输出。为了理解宽光谱输出的起源，通过使用数值解Ginzburg-Landau方程来模拟激光腔。本文报道了一种超快激光器--刻写波导激光器。
2016-10-23 physics.optics
Controlled generation of ultrafast vector vortex beams from a mode-locked fiber laser
University of Shanghai for Science and Technology（上海理工大学）
本文报道一种新型锁模光纤激光器，通过控制腔内几何相位实现高阶庞加莱球上任意位置超快矢量涡旋光束的直接生成，具有8.5皮秒脉冲宽度和灵活切换能力。
2026-06-04 physics.optics
Towards 'smart lasers': self-optimisation of an ultrafast pulse source using a genetic algorithm
短脉冲光纤激光器是一个复杂的动力学系统，具有广阔的工作状态空间，可以通过控制腔参数来访问。目标区的确定是一个多参数全局优化问题。在这里，我们报告的遗传算法的实施，以智能地定位稳定的单脉冲锁模在图8光纤激光器的最佳参数，并完全自动化的系统开启过程。稳定的超短脉冲可重复地实现了采用复合健身功能，监测时间和光谱输出特性的激光器。我们将光子学专业知识编码到算法中并应用机器学习原理的方法为自我优化“智能”光学技术铺平了道路。
2016-07-19 physics.optics
Intelligent breathing soliton generation in ultrafast fibre lasers
利用超快激光器产生脉冲是一项具有挑战性的任务，因为达到特定的锁模状态通常涉及调整多个控制参数，以及广泛的可访问脉冲动态。机器学习工具最近显示出设计智能激光器的前景，这些激光器可以将自己调整到所需的操作状态。然而，机器学习算法主要是针对参数不变的稳态脉冲生成机制而设计的，而激光器中不断变化的脉冲模式的智能激励在很大程度上仍未被探索。呼吸孤子表现出周期性的振荡行为，出现在超快光纤激光器的普遍锁模制度，吸引了相当大的兴趣，凭借其与一系列重要的非线性动力学，如例外点，和费米-帕斯塔-乌拉姆悖论。在这里，我们实现了一个进化算法的呼吸制度的自我优化的光纤激光器锁模通过四参数非线性偏振演化。取决于用于优化过程的优值函数的规格，得到各种呼吸孤子状态，包括具有可控振荡周期和呼吸比的单呼吸子，和具有可控数量的基本成分的呼吸分子复合物。我们的工作为探索和优化非线性系统中的复杂动力学开辟了一条新的途径。
2021-08-22 physics.optics
Soliton-similariton switchable ultrafast fiber laser
首次在全光纤掺铒激光器中实现了色散管理孤子或类似孤子的交替产生。通过控制腔内的双折射，可以选择DM孤子或类似孤子在同一输出端口发射。观测到DM孤子的脉冲宽度为87 fs，类DM孤子的脉冲宽度为248 fs。为了证明相似性，我们证明了光谱宽度指数依赖于泵浦功率，与理论研究一致。此外，频率分辨光学门（FROG）测量的相位轮廓是二次的，对应于线性啁啾。与此相反，DM孤子显示非二次相位轮廓。
2012-10-16 physics.optics
Real-time reconstruction of intense, ultrafast laser pulses using deep learning
超快激光（$< 500$ fs）使激光物质相互作用的强度超过$10^{18} \rm{Wcm}^{-2}$只有毫焦耳的激光能量。然而，随着脉冲持续时间变短，需要更大的光谱带宽。增加带宽导致时间结构对光谱相位越来越敏感，然而测量激光脉冲的光谱相位是不平凡的。虽然光谱相位的直接测量不能使用平方可积分检测器完成，但相位信息可以通过测量非线性光学效应的光谱响应来重建。我们介绍了一种新的深度学习方法，使用广义非线性薛定谔方程和自相位调制，一种由材料传播产生的$χ_3$非线性。通过对脉冲在已知材料中传播的数值模拟训练神经网络，可以使用光谱变化的特征来重建光谱相位。该技术还对脉冲的局部能量密度敏感，从而能够计算完整的时间强度分布。我们证明了我们的方法在一个模拟的大带宽脉冲进行适度的材料色散，和实验产生的宽带光谱与大量的材料色散。错误率很低，即使引入适量的噪声。利用单片玻璃和光谱仪，可以在强超快激光系统上实时测量Single Shot相位和通量。
2021-04-16 physics.optics
Phase retrieval algorithm applied to high-energy ultrafast lasers
提出标准化相位恢复算法并应用于工业级高能超短脉冲激光器，仅通过强度测量表征强光源空间相位分布，利用虚拟反向传播揭示光路薄弱点。
2024-03-24 physics.optics
Farey tree and devil's staircase of frequency-locked breathers in ultrafast lasers
具有两个竞争频率的非线性系统显示锁定或共振。在激光器中，两个相互作用的频率可以是腔重复频率和外部施加到系统的频率。相反地，激光器中呼吸振荡的激发自然地触发系统中的第二特征频率，因此显示腔重复率和呼吸频率之间的竞争。然而，呼吸孤子和频率锁定之间的联系是缺失的。在这里，我们展示了频率锁定在Farey分数的呼吸激光器。缠绕的数字显示了Farey树的层次结构和魔鬼楼梯的结构。离散激光模型的数值模拟证实了实验结果。因此，呼吸激光器可以作为一个简单的模型系统，探索非线性系统的普遍同步动力学。锁定的呼吸频率具有高的信噪比，并且可以产生密集的射频梳，这对于应用是有吸引力的。
2022-08-10 physics.optics
All fiber ultrafast laser generating gigahertz pulse based on a hybrid plasmonic microfiber resonator
通过各种锁模方法产生高重复率超短脉冲的超快激光器可以使许多重要的应用受益，包括通信，材料加工，天文观测等。几十年来，基于耗散四波混频（DFWM）的锁模在产生重复率为千兆赫（GHz）量级的脉冲方面一直是基础，其中多波长梳状滤波器和长非线性元件是基本的。最近，这种方法已被改进，使用滤波器驱动DFWM，它利用两个过滤和非线性特性的二氧化硅微晶谐振器。然而，制造的复杂性和波导与光纤之间的耦合损耗是一个问题。在本研究中，我们提出一个数十至数百千兆赫的稳定脉冲全光纤激光器的基础上的混合等离子体微光纤结谐振器装置。与先前报道的脉冲产生机制不同，该操作利用由器件的偏振相关特征引入的非线性偏振旋转（NPR）效应来增加腔内功率以促进DFWM锁模，我们称之为NPR激励DFWM。这种易于制造的多功能器件同时用作偏振器、梳状滤波器和非线性元件，从而为微光纤谐振器器件在超快和非线性光子学中的应用提供了新的思路。我们相信，我们的工作为实现实用的低成本超快光源提供了重大改进。
2019-11-28 physics.optics
500 W rod-type 4x4 multi-core ultrafast fiber laser
提出了一种基于棒型、掺镱、4 × 4芯多芯光纤的相干组合飞秒光纤CPA系统。在10 MHz的重复频率下，可以实现高达500 W的高平均功率（合并和压缩后），具有优异的光束质量。此外，还利用该设置实现了具有高达600 uJ脉冲能量的<500 fs脉冲。这种架构通过增加光纤中的核心数量本质上是功率可扩展的。
2022-05-05 physics.optics
Passive all-optical synchronization for polarization-maintaining ultrafast fiber lasers
University of Shanghai for Science and Technology（上海理工大学）；East China Normal University（华东师范大学）
提出并实现了首个全被动光学同步方案，通过主从配置的Yb和Er掺杂保偏光纤激光器，利用非线性放大环镜实现快速强度调制，达到800 μm腔长失配容限和26 fs相对定时抖动，并实现12小时长期稳定运行。
2026-06-05 physics.optics
Ultrafast All-optical control of Multiple Light Degrees of Freedom through Mode-mixing in a Graphene Nanoribbon Metamaterial
本文提出一种石墨烯纳米带双层超材料，通过独立调控实现宽带超快模式混叠，从而选择性地控制光的振幅、相位、偏振、自旋角动量和手性等多个自由度。
2025-07-09 physics.optics
Wideband tunable, graphene-mode locked, ultrafast laser
报道了一种利用石墨烯可饱和吸收体锁模的可调谐超快光纤激光器。石墨烯中的狄拉克电子的线性色散使得宽带可调谐性成为可能。我们得到了~ 1 ps的脉冲，在1525和1559 nm之间可调谐，证明石墨烯是宽带可饱和吸收体。
2010-03-24 cond-mat.other physics.optics
The effect of nonlinear lensing on the coupling of ultrafast laser pulses to hollow-core waveguides
充气空芯光纤是一种灵活的平台，通过各种非线性光学效应操纵超快激光脉冲。初始脉冲的高效高保真耦合对系统性能非常重要。本文采用（2+1）维数值模拟方法研究了气室窗口自聚焦对超快激光脉冲与空芯光纤耦合的影响。正如预期的那样，我们发现，耦合效率下降，耦合脉冲的持续时间发生变化时，入射窗口太靠近光纤入口。非线性时空整形和窗口的线性色散的相互作用产生不同的结果，这取决于窗口材料、脉冲持续时间和脉冲波长，其中较长波长的光束更能容忍窗口中的高强度。虽然偏移标称焦点以进行补偿可以恢复一些损失的耦合效率，但其仅略微改善脉冲持续时间。从我们的模拟，我们得出一个简单的表达式窗口和HCF入口面之间的最小距离。我们的研究结果往往空芯光纤系统的空间受限的设计，特别是在输入能量不恒定的影响。
2022-12-02 physics.optics
Remote creation of strong and coherent emissions in air with two-color ultrafast laser pulses
我们实验证明了在空气中的飞秒灯丝内，通过正交偏振的双色驱动场（即，氮分子离子）产生在~391 nm和~428 nm处具有优异相干特性的强窄带发射。例如，800 nm激光脉冲及其二次谐波）。在391 nm和428 nm处的相干辐射的持续时间分别为~2.4 ps和~7.8 ps，这两个值都比泵浦光及其二次谐波脉冲的持续时间长得多。此外，所测得的激发分子系统的时间衰减特性表明一个“瞬时”的人口反转机制，可以实现在分子氮离子在超快的时间尺度可比的800 nm的泵浦脉冲。
2012-11-07 physics.optics
Burst-Mode Ultrafast Laser Welding of Sapphire and Invar Alloy Across Large Interfacial Gaps up to 10 $μ$m
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海光学精密机械研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Nanjing University of Posts and Telecommunications（南京邮电大学）；Jiangnan University（江南大学）
研究通过优化参数探讨了脉冲模式超快激光焊接Sapphire与Invar合金在3-10微米间隙下的性能，发现10微米间隙下最大剪切强度达6.3MPa，揭示了间隙依赖的焊接行为演化机制。
2026-05-13 physics.optics
Chip-scale ultrafast soliton laser
本研究通过提出光折变辅助孤子（PAS）锁模机制，首次实现了仅需低电压供电的片上飞秒激光器，能产生低于90飞秒的孤子且具备53 Hz本征梳线宽，为下一代传感、通信和计算的光子系统全面集成扫除了关键障碍。
2025-10-30 physics.optics
Coherent Field Emission Upon Ultrafast Laser Irradiation of the Tip Plasmon
University of Nevada, Reno（内华达大学里诺分校）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）
研究通过超快激光照射银尖端，揭示了多光子吸收与场发射的相干机制及其非局域光-物质相互作用。
2025-12-08 physics.optics
Enhancement of ultrafast electron photoemission from metallic nano antennas excited by a femtosecond laser pulse
我们已经证明了第一次，在铝表面上的纳米天线（中心纳米尖端内的亚微米坑）的阵列，制造使用特定的双脉冲飞秒激光照射方案，结果在28倍的增强的非线性（三光子）电子光电发射产率，由第三个强烈的红外飞秒激光脉冲驱动。支持的数值电动力学模型表明，电子发射增加，而不是由于一个更大的有效铝表面，但由于瞬间局部电磁场增强附近的纳米天线，由尖端的避雷针效应和作为微反射器和环形边缘作为等离子体透镜的凹坑的聚焦效应。
2013-12-20 physics.optics
Ultrafast MHz-rate burst-mode pump-probe laser for the FLASH FEL facility based on nonlinear compression of ps-level pulses from an Yb-amplifier chain
自由电子激光（FEL）FLASH提供了世界范围内仍然独一无二的研究超快过程的能力，包括高通量、高重复率XUV和软X射线脉冲。FLASH的绝大多数实验都是泵浦探测型的。其中许多依赖于光学超快激光器。在这里，一种新型的自由电子激光设备的激光器相结合的高平均功率输出Yb：YAG放大器的光谱展宽在赫里奥特型多程细胞和随后的脉冲压缩到100 fs的持续时间。与其他采用光学参量放大的设备激光器相比，新系统具有显着改善的噪声系数，紧凑，简单和功率效率。与FLASH一样，光学激光器以10 Hz的脉冲串重复率工作。这些脉冲串由800个$μ$ s长脉冲串组成，最多可达800个超短脉冲，它们以飞秒精度与自由电子激光同步。在实验室中，脉冲能量高达50 $μ$ J，60 fs的半高宽和1 MHz的频率在1.03 $μ$ m波长是可用的，并可以通过计算机控制进行调整。此外，还实现了非线性偏振旋转，以提高激光脉冲的对比度。首先，在平面光栅单色光子束线的自由电子激光的互相关测量证明，表现出用户实验在FLASH激光器的适用性。
2021-05-14 physics.optics
Burst Mode Ultrafast Laser Welding of Sapphire and Fe-36Ni Alloy with Non-optical Contact Condition
Jiangxi Key Laboratory of Intelligent Robot, College of Advanced Manufacturing, Nanchang University（南昌大学先进制造学院）；Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海光学精密机械研究所）
本研究通过脉冲模式超快激光焊接在非光学接触条件下实现蓝宝石与Fe-36Ni合金的高间隙容忍度焊接，显著提升了融合区尺寸和焊接稳定性。
2026-01-22 physics.optics
Ultrafast laser welding of silicon
虽然超快激光焊接是一种有吸引力的技术，用于粘接透明工件，但由于非线性传播效应，它不适用于连接硅样品，这大大减少了界面处可能的能量沉积。我们证明，由于金属纳米层沉积，可以通过界面处的局部吸收增强来规避这些限制。通过结合超快激光照射过程中产生的高吸收与灯丝重新定位，可以有效地连接硅样品。对于21-nm金纳米层，在没有激光诱导的透射率改变的情况下获得剪切连接强度>4 MPa。这种显著的强度值为微电子学、光学和天文学的应用带来了希望。
2022-10-31 physics.app-ph physics.optics
WS2 as a saturable absorber for ultrafast photonic applications of mode-locked and Q-switched lasers
该研究制备液相剥离WS2纳米片并嵌入PVA薄膜，验证其1550 nm波段可饱和吸收及在光纤激光器中的稳定锁模与调Q性能。
2014-11-21 physics.optics
Three-Dimensional Mid-Infrared Photonics: Recent Progress in Ultrafast Laser Writing of Waveguides
我们在这里介绍我们的最新进展，在三维（3D）直接激光写入（DLW）的阶梯折射率核心波导内的各种技术相关的介电基板，特别强调DLW中红外波导在这些材料的整个透明度范围内的演示。
2012-06-07 astro-ph.IM physics.optics
Ultrafast laser micro-nano structuring of transparent materials with high aspect ratio
超快激光器是加工透明材料的理想工具，因为它们通过非线性光电离过程在空间上将激光能量的沉积限制在材料的本体内。非线性传播和非线性效应最初被认为是有害效应。但在过去的十年里，它们被证明是控制长距离能量沉积的好处。这些效应产生了非常高的纵横比结构，其已经发现了许多重要的应用，特别是用于使用非烧蚀技术的玻璃分离。本章回顾了透明材料的体积内超快激光加工的发展。我们讨论了基本的物理过程，表征手段，高斯和贝塞尔光束的实现，并提供了目前的应用概述。
2021-03-02 physics.app-ph physics.optics
High brightness ultrafast Transmission Electron Microscope based on a laser-driven cold-field emission source: principle and applications
我们报道了一种基于激光驱动冷场发射源的超快透射电子显微镜的研制。我们首先描述的仪器，然后报告激光驱动的电子发射的数值模拟。这些模拟预测的时间和光谱特性的飞秒电子脉冲中产生的超快电子源。然后，我们讨论的影响，有助于这些电子脉冲的空间，时间和光谱展宽的传播过程中，从电子源的样品，最后的电子显微镜的检测器。然后，在电子/光子互相关实验的基础上检测的电子能量增益的光谱时间特性的特征。最后，我们说明了这种仪器的超快电子全息和超快电子衍射的潜力。
2019-11-10 physics.ins-det physics.optics
Three-photon excitation of quantum dots with a telecom band ultrafast fiber laser
我们演示了三光子激发量子点与锁模光纤激光器在电信波段工作。我们比较光谱和强度依赖性的荧光从一个和三个光子激发的市售的640 nm的量子点，使用372 nm的二极管激光器的单光子激发和116 fs的脉冲从锁模光纤激光器的中心波长为1575 nm的三光子激发。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultrafast laser inscription of mid-IR directional couplers for stellar interferometry
我们报告了四端口倏逝场定向耦合器的超快激光制造和中红外特性（3.39微米）。使用1030 nm光的亚皮秒激光脉冲在商业镓镧硫化物玻璃衬底中制造耦合器。直波导刻使用最佳的制造参数被发现表现出0.8 dB/cm的传播损耗。一系列的耦合器与不同的相互作用长度，我们证明了功率分配比之间的8%和99%的中红外线的光与波长为3.39微米。这些结果清楚地表明，超快激光刻写可以用来制作高质量的倏逝场耦合器，用于未来的天文干涉测量。
2014-08-26 astro-ph.IM physics.optics
Air hydrodynamics of the ultrafast laser-triggered spark gap
我们提出了空间和时间分辨测量的空气流体力学引起的超快激光脉冲激发的两个电极之间的空气间隙在高电势差。我们探讨等离子体为基础的和等离子体的间隙激发。前者利用飞秒激光诱导后留下的等离子体，而后者利用量子分子波包的多脉冲共振激发来加热空气。我们发现，由激光引发的累积电极驱动的空气密度下降通道在导致击穿的间隙演化中起主导作用。
2020-05-28 physics.optics physics.plasm-ph
Behavioral similarity of dissipative solitons in an ultrafast fiber laser
耗散孤子是一种非色散的局域波，具有有趣的动力学性质。在光学系统中，新的孤子动力学的发现以及如何精确地操纵耗散孤子在超快光纤激光器社区中仍然是未探索和具有挑战性的。在此，我们揭示了一种新型的耗散孤子行为的净正常色散双向超快光纤激光器。也就是说，通过共同的增益和损耗调制，即使存在瞬态不稳定性，双向耗散孤子也总是表现出相似的频谱和时间特性。行为的相似性，使我们能够准确地设计孤子模式，通过引入种子脉冲通过损耗调制。作为一个概念验证的应用程序，多孤子模式的精确和灵活的操纵被证明。这些发现将为复杂的耗散孤子动力学提供新的见解，也有利于设计具有理想孤子模式的超快激光器以满足实际应用。
2019-07-25 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
Ultrafast laser pulse characterization by THG d-scan using optically enhanced graphene coatings
为了提高石墨烯的非线性光学响应和抗激光损伤能力，我们利用甲酸光辅助转移氢化反应成功地对5层TCVD生长的石墨烯进行了功能化。使用功能化的石墨烯样品，我们能够使用THG色散扫描完全表征亚10 fs超短激光脉冲，结果与原始石墨烯样品获得的结果非常一致。
2022-06-03 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Single-shot Ultrafast Imaging via Spatiotemporal Division of Femtosecond Laser Pulses
我们已经开发出一种单次拍摄成像技术，可以捕获发生在飞秒到皮秒时间尺度上的超快事件。该技术是基于一种光学泵浦探测方法，其中多个时间延迟的飞秒脉冲同时探测泵浦激发的样品。在这里，我们使用两组2 × 2的反射镜阵列的空间/时间划分和路由的多个探测脉冲。这种单次激发方案已成功地应用于捕获空气中以光速传播的飞秒电离前沿，以及固体靶的激光诱导烧蚀。
2018-07-05 physics.ins-det physics.optics
Low-dispersion low-loss dielectric gratings for efficient ultrafast laser pulse compression at high average powers
我们已经开发出低色散（1480 l/mm），无共振，衍射光栅的介电材料耐飞秒激光损伤$(SiO_{2}/HfO_{2})$。用能制作对角线达1 m的光栅的设备制作了直径为14 cm的样品，在λ = 810 nm处的平均衍射效率为99.1%，均匀性为0.4%。这些光栅在面外几何结构中压缩30 fs脉冲的实现可以导致压缩器效率为~ 95%。测得的激光吸收比目前的超快拍瓦级压缩器光栅低500倍，这将使这些激光系统的平均功率处理能力大幅增加。
2018-11-06 physics.ins-det physics.optics
Ultrafast Laser Inscription of High Performance Mid-Infrared Waveguides in Chalcogenide Glass
本文介绍了用超快激光刻蚀技术在硫系玻璃中实现中红外光波导。我们的方法是基于多芯波导，其中包括在一个正折射率通道放置在彼此平行的网格上的对齐。两种不同的网格进行了研究，不同的折射率之间的通道和玻璃基质的对比。在4.5 $μ$ m的波长的性能的详细分析表明，0.20 $\pm$ 0.05 dB/cm的传播损耗和耦合效率高于60%。
2019-08-09 physics.app-ph physics.optics
Ionization dynamics of submicron-sized clusters in intense ultrafast laser pulses
本研究针对强激光-团簇实验及激光加工中的亚微米靶材，结合Mie计算与粒子模拟揭示了不同激光强度下亚微米团簇的电离动力学机制，为相关实验与微纳加工提供理论支撑。
2023-04-05 physics.optics physics.plasm-ph
Breaking Barriers in Ultrafast Spectroscopy and Imaging Using 100 kHz Amplified Yb-Laser Systems
本文综述100 kHz放大Yb基激光系统结合逐脉冲整形与探测，如何以高重复频率推动非线性光谱和成像向显微学变革。
2023-06-02 physics.chem-ph physics.optics
Efficient synthesis of Vitamin D3 in a 3D ultraviolet photochemical microreactor fabricated using an ultrafast laser
本文利用超快激光在紫外级熔融石英中制备出具有高透明度和优异混合效率的3D微通道反应器，并基于该反应器实现了低功耗的维生素D3连续流紫外光化学合成。
2023-09-04 physics.app-ph physics.optics
Single shot ultrafast laser processing of high-aspect ratio nanochannels using elliptical Bessel beams
超快激光器彻底改变了材料加工，在许多科学领域开辟了大量新的应用。允许经由非烧蚀工艺来劈裂透明材料的最新技术是基于在材料内聚焦和平移高强度激光束以诱导明确限定的内部应力平面。这样就能够在不产生碎片的情况下进行材料分离。在这里，我们使用设计成具有横向椭圆空间轮廓的非衍射光束，以在尺寸为350 nm × 710 nm的玻璃中产生高纵横比椭圆通道，并随后在亚微米水平下产生解理表面均匀性。
2017-09-29 physics.app-ph physics.optics
Ultrafast Laser Driven Many-Body Dynamics and Kondo Coherence Collapse
超快激光脉冲为研究凝聚态系统中的电子动力学提供了一种系统的方法。本文利用含时密度矩阵重整化群研究了超快激光驱动的Kondo晶格模型，其中传导电子与磁局域矩强耦合。计算了强关联效应产生的单粒子谱函数和激光驱动下非平衡态的光子发射。我们发现激光场激发的集体双空穴对和与之相关的近藤相干相的瞬时熔化，表明近藤能隙的坍缩。此外，我们表明，光子发射，诱导的强激光场，表现出不同的强度特性比在平衡Kondo绝缘体，这可以解释的Kondo崩溃和相关的抑制带内和带间的贡献在Kondo熔融液体。这些理论见解可以通过时间和角度分辨的光电子能谱和高次谐波产生谱来实现，并将促进对重费米子系统中非平衡动力学和非线性现象的研究。
2021-03-02 cond-mat.str-el 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
