Spatial light modulation for femtosecond laser manufacturing:Current developments and challenges

Since the invention of lasers,spatial-light-modulated laser processing has become a powerful tool for various applications.It enables multidimensional and dynamic modulation of the laser beam,which significantly improves the processing efficiency,accuracy,and flexibility,and presents wider prospects over traditional mechanical technologies for machining three-dimensional,hard,brittle,or transparent materials.In this review,we introduce:(1)The role of spatial light modulation technology in the development of femtosecond laser manufacturing;(2)the structured light generated by spatial light modulation and its generation methods;and(3)representative applications of spatial-light-modulated femtosecond laser manufacturing,including aberration correction,parallel processing,focal field engineering,and polarization control.Finally,we summarize the present challenges in the field and possible future research.

基于飞秒激光诱导双折射效应的时间胶囊的制备(特邀)

利用双折射显微镜和光学显微镜研究了飞秒激光石英材料内部诱导的双折射效应。结果表明,双折射的光学延迟量随脉冲数的增加而增加,并出现两种双折射结构。其中Type X结构需要至少20个脉冲,单脉冲能量不高于854 nJ,脉冲宽度不低于300 fs且不高于600 fs。此外,以"光子学报"等汉字为例,阐述了激光诱导双折射的数据存储过程,制备了包涵吉林省省史省情、吉林大学校史、清华大学校史的数据存储时间胶囊样品。

基于机器学习的激光微纳加工研究:应用和前景

随着人工智能技术的不断发展,激光工业制造的智能化已成为重要趋势。机器学习作为人工智能的主要技术之一,已经在相关领域得到了广泛应用,并促进该领域实现巨大突破,推动下一代激光微纳加工技术的发展。为此,本文综述了机器学习在激光微纳加工领域各工艺过程中的重要应用,包括激光微纳加工参数优化与工艺窗口预测、加工过程的实时监测与控制、加工结果的预测以及辅助物理机制的研究,总结并展望了当前已有的机器学习与激光微纳加工交叉方向的改进方案,以及未来可能出现的机器学习与激光微纳加工交叉技术的进一步应用。

飞秒激光与透明硬质材料的相互作用:从相变机理到永久光存储

随着大数据时代的来临,利用飞秒激光在透明硬质材料中写入数据形成永久光存储的技术成为高容量、长寿命冷数据的一种理想存储方案,具有广阔的应用前景。本文从飞秒激光永久光存储发展存在的问题出发,梳理了近20年来超快激光与透明硬质材料相互作用的机制,总结了飞秒激光诱导相变的类型和过程,展示了其在光存储方面的应用;同时,从写入速度和容量角度出发,介绍了最新的脉宽调制效应和热调制高重复频率直写技术,阐述了五维永久光存储目前面临的挑战以及可行的解决办法。

飞秒激光永久光存储的发展及挑战

面向大数据存储,总结当前冷数据存储的主要方式及特点,针对长寿命和高容量的需求,介绍飞秒激光永久光存储的概念和基本存储内涵;围绕透明介质材料体内改性的类型,依次介绍三维光存储和五维光存储的历史发展过程;阐述了当前具有双折射特性的存储单元形成机制,超百层的高密度存储技术,225 kB/s单通道、潜在MB/s多通道的快速直写机制;并从纳米区域的电场连续性边界条件和光学衍射极限出发,展望飞秒激光永久光存储在存储容量和写入速度方面的挑战。