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近日，北京大學(xué)物理學(xué)院馬仁敏研究員課題組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了拓?fù)淠軒Х崔D(zhuǎn)光場(chǎng)限制效應(yīng)，將拓?fù)鋺B(tài)的利用由拓?fù)溥吘墤B(tài)擴(kuò)展至拓?fù)潴w態(tài)，并基于此實(shí)現(xiàn)了一種高性能的拓?fù)潴w態(tài)激光器。這種新型激光器具有垂直出射、高方向性、小體積、低閾值、窄線寬、單橫模、單縱模和高邊模抑制比等優(yōu)異特性。相關(guān)工作被《Nature Nanotechnology》雜志以標(biāo)題 “A high-performance topological bulk laser based on band-inversion-induced reflection” 進(jìn)行長(zhǎng)文報(bào)道。 激光器的發(fā)明加深了人們對(duì)光與物質(zhì)相互作用的認(rèn)識(shí)，并對(duì)現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。至激光器發(fā)明以來(lái)，激光微型化始終是一個(gè)重要的研究方向。半導(dǎo)體激光器因?yàn)橐子陔姳闷趾鸵?guī)模生產(chǎn)與集成等優(yōu)點(diǎn)，是激光微型化的首要選擇。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，半導(dǎo)體激光器的微型化已經(jīng)取得了巨大的成就。尤其是具有垂直出射特性的垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL），目前已有數(shù)以百億計(jì)的該型激光器被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)通訊、激光雷達(dá)、人臉識(shí)別、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與醫(yī)療手術(shù)等領(lǐng)域。圖1：拓?fù)潴w態(tài)激光器原理和示意圖。(a) 用于構(gòu)造能帶反轉(zhuǎn)的拓?fù)鋺B(tài)和拓?fù)淦接箲B(tài)光子晶體示意圖。(b) 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)能帶反轉(zhuǎn)可用來(lái)實(shí)現(xiàn)光場(chǎng)的反射和限制。(c) 垂直發(fā)射拓?fù)潴w態(tài)激光器示意圖。拓?fù)潴w態(tài)激光器出射方向垂直于光學(xué)腔反饋平面。 馬仁敏研究員與合作者提出并實(shí)現(xiàn)了一種新型垂直發(fā)射激光器—拓?fù)潴w態(tài)激光器。這種新型激光器直徑只有數(shù)微米，具有良好的垂直發(fā)射方向性, 窄線寬，單橫模、單縱模，能夠在室溫下以千瓦每平方厘米閾值穩(wěn)定工作，單模輸出邊模抑制比超過36 dB。這些性能與商業(yè)化激光二極管相當(dāng)，根據(jù)IEEE以及相關(guān)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，指標(biāo)滿足多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域需求。 該類激光器的實(shí)現(xiàn)有賴于實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的一種新型光反射和限制機(jī)制：能帶反轉(zhuǎn)光場(chǎng)限制效應(yīng)。圖1給出了能帶反轉(zhuǎn)光場(chǎng)限制效應(yīng)和基于其實(shí)現(xiàn)拓?fù)潴w態(tài)激光器的原理和示意圖：實(shí)驗(yàn)中首先通過對(duì)二維光子晶體進(jìn)行變形操作，分別獲得了具有拓?fù)鋺B(tài)和拓?fù)淦接箲B(tài)的能帶結(jié)構(gòu)；相較于拓?fù)淦接箲B(tài)，拓?fù)鋺B(tài)的光子晶體能帶結(jié)構(gòu)中發(fā)生偶極子和四極子能帶間的能量反轉(zhuǎn)；實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)頻率靠近能帶邊緣的光場(chǎng)雖然在拓?fù)鋺B(tài)和拓?fù)淦接箲B(tài)中都可以自由傳播，但是在兩者的界面處會(huì)發(fā)生能帶反轉(zhuǎn)引起的光場(chǎng)發(fā)射；該能帶反轉(zhuǎn)引起的光場(chǎng)反射和限制效應(yīng)僅發(fā)生在布里淵區(qū)中心附近，越靠近布里淵區(qū)中心，光場(chǎng)反射和限制越有效，使得利用該類型反射機(jī)制構(gòu)建的拓?fù)潴w態(tài)激光器具有單橫模、單縱模、面內(nèi)反饋、垂直出射等優(yōu)異特性。圖2：拓?fù)潴w態(tài)激光器件與性能。(a-b) 拓?fù)潴w態(tài)激光器諧振腔（a）和拓?fù)浣缑嫣帲╞）的電鏡圖。（c）隨功率變化的光譜。（d）激射光譜。（e）激射實(shí)空間近場(chǎng)分布。（f）激射角分辨遠(yuǎn)場(chǎng)分布。 能帶反轉(zhuǎn)光場(chǎng)反射和限制效應(yīng)為激光物理提供了一種新穎的激光模式選擇和出射光場(chǎng)調(diào)控機(jī)制?；谠撛順?gòu)建的新型拓?fù)浼す馄鞲黜?xiàng)性能均達(dá)到了可商業(yè)化應(yīng)用的水平（圖2）。新的光場(chǎng)反射和限制機(jī)制將拓?fù)鋺B(tài)的利用由拓?fù)溥吘墤B(tài)擴(kuò)展至拓?fù)潴w態(tài)，同時(shí)該原理可以拓展到電子學(xué)、聲學(xué)和聲子學(xué)等領(lǐng)域。 該工作發(fā)表于Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/s41565-019-0584-x)，馬仁敏研究員為論文通訊作者；北京大學(xué)博士后邵增凱、博士生陳華洲和王所為共同第一作者；其他作者包括北京大學(xué)博士生冒芯蕊、楊振乾、訪問學(xué)生王少雷，以及日本國(guó)立材料研究所教授胡曉，學(xué)生王星翔。這項(xiàng)工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、北京市自然科學(xué)基金、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等的支持。

激光發(fā)射的光打到被測(cè)工件的表面，散射回來(lái)的光被透鏡匯聚到光電接收器上。被測(cè)物體的位置發(fā)生變化時(shí)，光電接收器上光點(diǎn)的位置也會(huì)發(fā)生變化，由此檢測(cè)到物體位置的變化?，F(xiàn)已開發(fā)兩種，分別成功應(yīng)用于靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量。 主要功能和技術(shù)指標(biāo)： 非接觸式測(cè)量，適用于任何非鏡面的粗糙表面物體的檢測(cè)；測(cè)量范圍可以根據(jù)用戶要求選擇，從10mm~200mm；測(cè)量誤差小于0.5%。 傳感器目前已成功應(yīng)用于輪對(duì)幾何參數(shù)自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)、非接觸式靜態(tài)軌道測(cè)量小車、軌檢車等。已制造100套以上。

激光在芯片上光互連上的應(yīng)用就直接要求激光器的特征尺度接近電子器件，并且其功耗要小于成熟的電互聯(lián)，應(yīng)約在10飛焦每比特量級(jí)。激光器的功耗與其尺度呈正相關(guān)的關(guān)系，10飛焦每比特量級(jí)的功耗直接要求激光器的模式體積要小于約0.02個(gè)波長(zhǎng)立方。

本發(fā)明公開了一種激光器，包括半導(dǎo)體激光器、光學(xué)整形系統(tǒng)、 耦合反射鏡、反射鏡、平板電極對(duì)、放電腔、匹配網(wǎng)絡(luò)、射頻電源、 尾鏡和輸出鏡，其特征在于：放電腔內(nèi)充有工作氣體；平板電極對(duì)平 行對(duì)稱放置于放電腔內(nèi)，其表面具有對(duì)半導(dǎo)體泵浦激光和輸出增益激 光的高反射特性；半導(dǎo)體激光為泵浦光，其中心波長(zhǎng)與放電腔內(nèi)工作 氣體射頻放電后的氣體粒子吸收譜線相匹配，通過耦合反射鏡注入至 放電腔內(nèi)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、放電均勻、泵浦

產(chǎn)品詳細(xì)介紹

本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊的零剛度磁懸浮主動(dòng)隔振器及其構(gòu)成的六自由度隔振系統(tǒng)，屬于精密隔振領(lǐng)域。該零剛度磁懸浮主動(dòng)隔振器包括永磁被動(dòng)隔振單元、主動(dòng)隔振單元和安全限位組件。永磁被動(dòng)隔振單元包括上部磁鐵、下部磁鐵、中間磁鐵及其相關(guān)連接部件，磁鐵為矩形磁鐵。主動(dòng)隔振單元可施加垂向和水平向的定位控制與振動(dòng)主動(dòng)控制，包括洛倫茲電機(jī)、速度傳感器和位移傳感器。安全限位組件具有機(jī)械水平調(diào)節(jié)和限位安全保護(hù)作用。本發(fā)明所提供的零剛度磁懸浮主動(dòng)隔振器在水平向具有零剛度且在垂向具有承載力的同時(shí)具有準(zhǔn)零剛度的特點(diǎn)，其構(gòu)成的六自

本發(fā)明公開了一種兩自由度隔振與精密定位的復(fù)合主動(dòng)隔振器， 該隔振器包括基礎(chǔ)平臺(tái)(10)和負(fù)載平臺(tái)(30)，該隔振器還包括隔振單 元，其設(shè)置在所述基礎(chǔ)平臺(tái)(10)和負(fù)載平臺(tái)(30)之間，所述隔振單元包括沿第一方向設(shè)置的空氣彈簧(20)和第一音圈電機(jī)(25a)，所述隔振單 元還包括沿第二方向設(shè)置的可調(diào)剛度片彈簧和第二音圈電機(jī)(25b)，該 隔振器還包括定位單元，其設(shè)置在所述隔振單元的外側(cè)，所述定位單 元包括沿第一方向設(shè)置的比例壓力閥(26)，所述定位單元還包括沿第二 方向的第二音圈電機(jī)(25b)。本發(fā)明

超快光子束流可通過對(duì)組成物質(zhì)的原子、分子和電子等微觀粒子進(jìn)行超高時(shí)空分辨率的測(cè)量和控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)相關(guān)的物理、化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等宏觀過程的理解、應(yīng)用和控制。時(shí)間尺度在10-18秒的阿秒光子束流，能夠?qū)﹄娮舆M(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)和控制，為人類認(rèn)識(shí)微觀世界提供了全新手段，被認(rèn)為是激光科學(xué)史上最重要的里程碑之一。世界先進(jìn)國(guó)家都將阿秒科學(xué)列為未來(lái)10年激光科學(xué)最重要的發(fā)展方向。歐盟極端光學(xué)裝置ELI(Extreme Light Infrastructure)項(xiàng)目三大裝置之一，位于匈牙利的阿秒光脈沖源 (ELI-ALPS)研究中心的首要任務(wù)就是為國(guó)際科學(xué)界用戶提供涵蓋相干極紫外(XUV)、X 射線和阿秒脈沖的超快光子束流。 利用強(qiáng)激光與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生高次諧波是突破飛秒極限實(shí)現(xiàn)高亮度阿秒脈沖輻射的重要方案之一。在強(qiáng)激光與固體密度等離子體的相互作用中，由于兩者之間的能量耦合效率較低，諧波輻射以低效率的相對(duì)論振蕩鏡（Relativistic Oscillating Mirror, ROM）機(jī)制為主，難以產(chǎn)生高能的孤立納米電子層進(jìn)行更高效率的相干同步輻射(Coherent Synchrotron Emission, CSE)。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)李曉光團(tuán)隊(duì)在前期研究基礎(chǔ)上，基于鐵電隧道結(jié)量子隧穿效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了具有亞納秒信息寫入速度的超快原型存儲(chǔ)器，并可用于構(gòu)建存算一體人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該成果在線發(fā)表《自然通訊》雜志上。研究人員制備了高質(zhì)量Ag/BaTiO3/Nb:SrTiO3鐵電隧道結(jié)，其中鐵電勢(shì)壘層厚為6個(gè)單胞（約2.4nm）?；谒淼澜Y(jié)能帶的設(shè)計(jì)，以及其對(duì)阻變速度、開關(guān)比、操作電壓的調(diào)控，該原型存儲(chǔ)器信息寫入速度快至600ps（注：機(jī)械硬盤的速度約為1ms, 固態(tài)硬盤的約為1-10ms）、開關(guān)比達(dá)2個(gè)數(shù)量級(jí)，且其600ps的阻變速度在85℃時(shí)依然穩(wěn)定（工業(yè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)）；寫入電流密度4×103A/cm2，比目前其他新型存儲(chǔ)器低約3個(gè)量級(jí)；一個(gè)存儲(chǔ)單元具有32個(gè)非易失阻態(tài)；寫入的信息預(yù)計(jì)可在室溫穩(wěn)定保持約100年；可重復(fù)擦寫次數(shù)達(dá)108-109次，遠(yuǎn)超商用閃存壽命（約105次）。即使在極端高溫（225℃）環(huán)境下仍能進(jìn)行信息的寫入，可實(shí)現(xiàn)高溫緊急情況備用。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹PLASMA CO2激光器是PLASM氣體放電產(chǎn)品中的佼佼者。此激光器可以最大程度地把電能轉(zhuǎn)化為激光發(fā)射能量，并能夠提供連續(xù)20KW的功率輸出并可以產(chǎn)生單次100kJ的脈沖能量。CO2激光器是利用CO2分子在紅外光譜區(qū)域（9~10微米）受激發(fā)越遷而發(fā)射激光的激光器。所有的CO2激光器都是把CO2:N2:He以不同的比例混合并加入少量的Xe氣體，它可以提供連續(xù)和不連續(xù)的輸出可用于光化學(xué)、環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)以及紅外探測(cè)系統(tǒng)。它具有空間的高指向性及同一性，其高質(zhì)量的光束同樣可以低功率輸出（50~100W）用于機(jī)器的鉆孔、焊接、雕刻材料等用途。PLASMA CO2激光器質(zhì)量高，壽命長(zhǎng)，價(jià)格公道合理。產(chǎn)品系列LCD系列LG系列產(chǎn)品名稱： PLASMA LG系列CO2激光器產(chǎn)品類別： 激光系列產(chǎn)品 → CO2激光器產(chǎn)品編號(hào)： 4258492116產(chǎn)品信息： 產(chǎn)品名稱： PLASMA LCD系列CO2激光器產(chǎn)品類別： 激光系列產(chǎn)品 → CO2激光器產(chǎn)品編號(hào)： 4258465016產(chǎn)品信息： 產(chǎn)品名稱： PLASMACO2激光器產(chǎn)品類別： 激光系列產(chǎn)品 → CO2激光器產(chǎn)品編號(hào)： 42414192516產(chǎn)品信息：【激光系列產(chǎn)品】 光纖激光器  多模泵浦激光器  激光二極管未封裝bar  激光二極管冷卻裝置  激光器電源  氦氖激光器  CO2激光器  半導(dǎo)體泵浦激光器  氬離子激光器  氦鎘激光器  氮分子激光器  皮秒激光器  激光二極管電源  激光光譜測(cè)量  激光能量計(jì)/功率計(jì)  激光雕刻、打標(biāo)、切割機(jī)  激光二極管模塊  深紫外、紫外固體激光器  超快飛秒激光器  熱電制冷產(chǎn)品  激光光束定位系統(tǒng)  激光光束分析儀  視頻顯微鏡測(cè)量系統(tǒng)  激光準(zhǔn)直器  多通道激光功率計(jì)  半導(dǎo)體激光器  激光測(cè)距儀  紅外激光顯示卡  調(diào)Q激光器  激光護(hù)目鏡  光學(xué)平臺(tái)  光學(xué)調(diào)整架  光學(xué)微調(diào)架  可調(diào)嵌入式光學(xué)調(diào)整架  傾斜位移臺(tái)  通用調(diào)整臺(tái)  光學(xué)延遲線  手動(dòng)位移臺(tái)  XY位移臺(tái)  光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺(tái)  角位移調(diào)整臺(tái)  激光器附件  可變光闌  擴(kuò)束鏡  拉曼激光器  大功率光纖耦合激光器  單模垂直腔面發(fā)射激光器  緊湊型氬離子激光器  新型氬離子激光器