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技術(shù)文章

Technical articles

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  • 202512-18
    光片熒光顯微鏡(LSFM)作為熒光顯微技術(shù)的革新

    背景介紹近年來,光片熒光顯微鏡(LSFM)作為熒光顯微技術(shù)的革新,憑借其出色的層析能力以及較低的光毒性和光漂白性,廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究。這一技術(shù)采用“薄”光片成像,能夠長期、實時地觀察活體生物樣本,且不損害樣本的完整性,為發(fā)育生物學(xué)、細胞動力學(xué)和疾病研究提供了全新的視角。然而,光片熒光顯微鏡在空間分辨率、時間分辨率、視場大小等方面仍面臨挑戰(zhàn),尤其在大規(guī)模、高時效性成像任務(wù)中,傳統(tǒng)技術(shù)的局限性更加明顯。為進一步拓展其能力,研究者們引入了人工智能手段,如智能自適應(yīng)的成像方案、深...

  • 202512-17
    飛秒激光雙光子聚合技術(shù)憑借其亞波長加工能力

    在微納制造領(lǐng)域,飛秒激光雙光子聚合技術(shù)憑借其亞波長加工能力,已成為制備功能性微器件的關(guān)鍵手段。然而,傳統(tǒng)單點掃描策略效率低,例如加工一個毫米級的微型花朵陣列需要數(shù)小時,嚴重制約了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。現(xiàn)有的并行加工技術(shù)(如多光束干涉、微透鏡陣列)雖能提升速度,但存在焦點位置固定、加工自由度不足的缺陷,僅適用于周期性結(jié)構(gòu)的制備,無法靈活調(diào)控復(fù)雜三維形貌。例如,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,制造“張閉可控”的微執(zhí)行器時,傳統(tǒng)方法難以實現(xiàn)動態(tài)光場與運動平臺的協(xié)同控制,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)功能受限。因此,如何兼顧高精度...

  • 202512-16
    極紫外光刻光源研發(fā)新進展—— 破局高轉(zhuǎn)換效率

    隨著芯片制造進入3nm制程,極紫外(EUV)光刻機已成為芯片大規(guī)模量產(chǎn)和工業(yè)化的設(shè)備,目前僅有荷蘭ASML公司能夠制造但對中國禁售。EUV光刻機中最核心的分系統(tǒng)是激光等離子體(LPP)EUV光源,其研發(fā)的主要挑戰(zhàn)之一是提高激光到13.5nmEUV光的能量轉(zhuǎn)換效率(CE)。CO2激光器由于可同時實現(xiàn)高功率、高重頻和窄脈寬激光輸出,且其激發(fā)的Sn等離子體具有較高CE(5%),被選定為商業(yè)LPP-EUV光刻光源的驅(qū)動光源。近期研究表明,1μm固體激光激發(fā)Sn等離子體的CE有可能滿足...

  • 202512-15
    深紫外發(fā)光二極管(DUV-LED)的機遇與挑戰(zhàn)

    封面展示了傳統(tǒng)的深紫外發(fā)光二極管(DUV-LED)倒裝芯片的出光示意圖。器件工作時,空穴和電子分別從p型區(qū)和n型區(qū)進入到量子阱中復(fù)合發(fā)光,但只有很小一部分光可以從器件底部出射,最終實現(xiàn)有效的光提取。造成器件光效嚴重損耗的原因主要有三類,即量子阱偏振度低、界面全反射、以及器件頂部光吸收。深入剖析以上關(guān)鍵科學(xué)問題及相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新,有助于精準突破光提取壁壘,實現(xiàn)高性能器件。一、背景介紹波長短于280nm的深紫外(DUV)光源應(yīng)用廣泛,覆蓋環(huán)境、食品、公共衛(wèi)生、通訊等多個領(lǐng)域,成為人民...

  • 202512-12
    上集成微納結(jié)構(gòu)的紅外偏振探測器的工作模式

    封面展示了一種片上集成微納結(jié)構(gòu)的紅外偏振探測器的工作模式。該器件通過像素級偏振敏感微結(jié)構(gòu)實現(xiàn)紅外入射光的全偏振信息解耦,并在像素級光吸收區(qū)將解耦后的偏振信息轉(zhuǎn)換為電信號。隨后,對讀出電信號進行校正與重構(gòu),以實現(xiàn)被測目標全偏振特征的實時提取。該片上集成微納結(jié)構(gòu)的紅外偏振探測器具有高集成度和實時成像能力,可高效獲取被測目標及場景的材料成分、表面形貌和理化特性等,在**、民用及醫(yī)療等領(lǐng)域展現(xiàn)出重要應(yīng)用價值。1、背景介紹偏振是電磁波重要的信息組成部分,指光波的振動方向。當光波與介質(zhì)表...

  • 202512-11
    蝶形高速調(diào)制VCSEL激光器:為何成為高速通信的明日之光?

    在數(shù)據(jù)中心爆發(fā)式增長的今天,一種名為“蝶形高速調(diào)制VCSEL激光器”的技術(shù)正悄然掀起光通信領(lǐng)域的革命。當你刷著4K視頻或進行云端協(xié)作時,或許正是它在背后支撐著海量數(shù)據(jù)的閃電傳輸。一、什么是VCSEL激光器?從基礎(chǔ)說起對于非專業(yè)人士來說,激光器可能顯得陌生而遙遠。簡單來說,VCSEL的全稱是垂直腔面發(fā)射激光器,與我們常見的邊發(fā)射激光器不同,它的光束是從芯片表面垂直射出。這種獨特結(jié)構(gòu)帶來了三大天然優(yōu)勢:低閾值電流:能耗更低,符合綠色數(shù)據(jù)中心需求圓形對稱光斑:與光纖耦合效率高達90...

  • 202512-10
    基于錐形光纖與超柔電極的新型光電神經(jīng)接口

    錐形光纖+超柔電極:打造更精準的腦科學(xué)工具在神經(jīng)科學(xué)研究中,光遺傳學(xué)技術(shù)通過將攜帶光敏蛋白的病毒注入目標腦區(qū),然后利用特定波長的激光激發(fā)或抑制神經(jīng)元活動,能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的神經(jīng)調(diào)控。然而,如果要同步觀察這些神經(jīng)元在受到光刺激時的電生理信號,就需要將激光與電極“打包”到同一套裝置中。但一旦激光照射到電極位點,往往會產(chǎn)生額外的光電偽影噪聲,從而干擾真實神經(jīng)信號的檢測。如圖1所示,本次發(fā)布的光電神經(jīng)接口采用了錐形光纖作為光源引導(dǎo)的載體,并結(jié)合擁有超低厚度與柔性的超柔電極。這樣既能減輕...

  • 202512-9
    飛秒激光直寫波導(dǎo)助力多芯光纖傳感

    封面展示了利用直寫波導(dǎo)實現(xiàn)光信號空分復(fù)用的多芯光纖矢量位移傳感器。通過飛秒激光直寫技術(shù)在多芯光纖中制備耦合波導(dǎo),可以將中間芯的傳輸光高效耦合至側(cè)芯之中,因此將多芯光纖與單模光纖熔接即可實現(xiàn)多芯光纖傳輸信號的空分復(fù)用。進一步地,在多芯光纖不同側(cè)芯內(nèi)寫制光纖布拉格光柵(FBG),并基于不同側(cè)芯對光纖彎曲應(yīng)變的各向異性響應(yīng),實現(xiàn)矢量位移測量。該傳感器提供了一種緊湊性高且有利于快速解調(diào)的傳感方案,有望在智能機械、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。研究背景光纖型矢量彎曲/位移傳感器具有...

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