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【封面解讀】封面展現了超疏水多級光熱防冰表面在陽光輻照下的融冰場景。通過飛秒激光加工具有保護作用的蜂窩結構及其內部的微柱陣列，并在微柱表面附著由Fe3O4納米顆粒組成的光熱顆粒，使該表面同時具有優異的疏水性和光熱性能。在自然輻照條件下，陽光能量入射微柱陣列形成的光熱阱進行多次反射，微柱表面的Fe3O4顆粒吸收光子能量迅速升溫，通過多級結構和光熱顆粒協同增強光能吸收，實現高效融冰，為進一步提高材料表面光熱性能提供了新路徑。01.研究背景航空發動機結冰是威脅飛行安全的關鍵因素之一...

研究背景量子級聯激光器（QCL）是一種基于單極性載流子躍遷的紅外半導體激光器，其發光機制源于電子在量子級聯結構子帶間的躍遷。這種激光器憑借其獨特的發光波長覆蓋中遠紅外波段的特性，在痕量氣體檢測、自由空間光通信、紅外對抗等領域展現出巨大的應用潛力。長期以來，分子束外延（MBE）技術憑借其在生長參數控制精度和界面陡峭度方面的優勢，成為QCL生長的選技術。2020年，國外研究團隊基于MBE技術制備的QCL單管器件達到了室溫連續輸出功率5.6W的業界高水平。然而，MBE技術受限于高昂...

研究背景激光尾波場加速（LaserWakefieldAcceleration,LWFA）憑借比傳統加速器高出千倍以上的加速梯度，有望推動加速器朝著小型化、低成本的方向變革，在新型輻射源、醫學成像、腫瘤放療等領域潛力巨大。然而，電子束注入機制在很大程度上決定了最終電子束的能量、能散和穩定性。離化注入機制因其能夠穩定地產生大電量電子束而被廣泛應用，但氣體持續離化導致的連續注入過程，使得離化注入機制得到的電子通常為連續寬譜，限制了其在高精度物理實驗和緊湊型光源中的應用。如何在保持注...

01研究背景為推進大氣臭氧多平臺協同監測與PM2.5-臭氧協同控制，亟需發展高穩定可靠的臭氧濃度時空分布探測新型光源技術。當前，車載大氣激光雷達雖被廣泛應用，但受限于光源穩定性不足及時空分辨率偏低等技術瓶頸，系統仍難以實現動態連續觀測?；诖?，研究團隊于2020年突破了固體拉曼激光技術，成功研制出移動車載走航式臭氧激光雷達系統[1]。為進一步提升系統環境適應性與長期運行可靠性，團隊近期聚焦于內腔固體拉曼激光技術，創新性地開發出全固態免調諧多波長臭氧激光雷達激光光源。該技術通過...

研究內容相較于傳統量子阱激光器，量子點激光器在抗反饋性能和相位穩定性方面具有顯著優勢，其諧振反饋窗口更寬、相位噪聲和時間抖動更低，因而更適合實現長期穩定運行。該研究提出了一種穩定的片上光源系統，該系統采用100GHz四階量子點碰撞脈沖鎖模激光器，在單個器件中同時實現AM與FM光頻梳的產生，通過引入一種低成本的光纖外腔結構，不僅實現了對光頻梳工作狀態的動態調控，還顯著壓縮了輸出脈沖寬度，獲得的最短脈寬可達0.61ps，從而為多樣化應用提供了更高的靈活性。圖1(a)為量子點碰撞脈...

要理解空芯光纖，我們得先明白傳統光纖為何重要。高錕先生因發明光纖獲得諾貝爾獎，因為光纖是光信息和光能量遠距離傳輸的核心載體，它開啟了光通信和信息時代的大門。傳統光纖的本質是純度的玻璃絲，利用“全反射”原理將光約束在實芯的玻璃纖芯中傳輸。其最關鍵的性能指標是損耗，損耗越低，光能傳得越遠。目前傳統石英光纖損耗已接近其材料理論極限，約在0.14dB/km（在1.5微米波段附近）。圖1傳統光纖損耗曲線這個極限從何而來？材料本身有固有缺陷：短波長端受散射效應限制，長波長端受材料吸收限制...

封面描繪了中紅外帶間級聯激光器（ICL）的工作特點。基于高質量二類超晶格/量子阱材料的分子束外延生長，以及二類量子阱人工微結構的W形半導體能帶設計，可實現注入電子的帶間躍遷和級聯發光。脊條型激光器采用上下對稱性波導結構，實現了激光在兩個端面的發射。ICL是一類高效的中紅外激光器，在痕量氣體檢測、工業過程控制、呼出氣體健康監測等場景中有重要應用。研究背景基于III-V族半導體的二類超晶格（Type-IIsuperlattices）是通過能帶工程設計的一類人工微結構半導體材料，由...

封面圖以中紅外激光光束為核心元素，右側為傳統法布里-珀羅（FP）激光器的發散光束（雙瓣狀，象征高階?；旌希?，左側為集成多模干涉（MMI）耦合器的激光器輸出的準直基模光束（單瓣狀，接近衍射極限）。封面圖直觀對比了傳統FP激光器與集成MMI耦合器的帶間級聯激光器（ICL）的光束質量差異，突出MMI通過自映像效應抑制高階模、優化光束質量的原理，衍射極限光束象征研究目標——實現高功率與高光束質量的協同輸出，為自由空間通信等應用提供理想光源。研究背景中紅外（3-4μm）激光在氣體檢測、...