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中国激光 2021年第14期48卷 1-8页

作者：胡昕宇马卓晨韩冰李春赫张永来吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室吉林长春130012 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

近年来,由柔软和自适应性强的材料组成的智能软体执行器以其高灵活性、生物兼容性和对高负载的机械弹性等一系列优势引起了人们的广泛关注。在各种制造技术中,飞秒激光双光子聚合技术已被证明是一种强有力的工具,促进了智能执行器支持... 详细信息

近年来,由柔软和自适应性强的材料组成的智能软体执行器以其高灵活性、生物兼容性和对高负载的机械弹性等一系列优势引起了人们的广泛关注。在各种制造技术中,飞秒激光双光子聚合技术已被证明是一种强有力的工具,促进了智能执行器支持的功能性微机械的发展。利用飞秒激光双光子聚合技术制备了一种基于蛋白质生物材料的对pH刺激响应的微机械,一步实现了蛋白质材料的三维构型和内部交联网络密度的三维分布,通过切换溶液的pH值实现了生物微机械"手臂"的捕捉和释放动作。这种制备策略在面向生物检测、细胞操控的器件研制方面具有广阔的应用前景。

关键词：激光技术飞秒激光软体执行器 pH响应蛋白质微纳结构微机械

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超快激光诱导固体非热相变及其原子机理进展

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中国激光 2021年第2期48卷 3-12页

作者：陈念科黄宇婷李贤斌孙洪波集成光电子学国家重点实验室吉林大学电子科学与工程学院吉林长春130012 精密测试技术及仪器国家重点实验室清华大学精密仪器系北京100084

激光诱导的相变是超短脉冲激光对材料进行加工改性的关键物理过程。由热效应驱动的光致相变通常都源于材料无序化,例如熔化或蒸发。在此情况下,光对材料原子尺度的控制力面临困难,加工改性的精度受限。而短脉冲的非热效应可以实现更高... 详细信息

激光诱导的相变是超短脉冲激光对材料进行加工改性的关键物理过程。由热效应驱动的光致相变通常都源于材料无序化,例如熔化或蒸发。在此情况下,光对材料原子尺度的控制力面临困难,加工改性的精度受限。而短脉冲的非热效应可以实现更高精度的相变控制,但是由于光与物质的相互作用过程复杂,相关机理仍在探索之中。介绍了近年来超短脉冲激光诱导非热相变的实验观测结果以及相应的机理研究进展,重点对比介绍了几种可以描述原子尺度机制的理论方法和超快激光在相变材料中诱导非热相变的动力学机理。最后讨论了理论机理对激光控制相变的参考意义。

关键词：超快光学光与物质相互作用非热相变物理机制第一性原理计算

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激光加工石墨烯传感器和执行器研究进展

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中国激光 2021年第15期48卷 164-180页

作者：刘雨晴张嘉芮韩冬冬孙洪波清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室吉林长春130012

石墨烯由于独特的物理化学性质成为电子器件研发的热点材料。近年来,在石墨烯材料的器件化发展过程中,激光加工技术起到了重要的推动作用。本文综述了激光加工石墨烯在传感器与执行器方面的研究进展,介绍了三种常见的激光加工制备石墨... 详细信息

石墨烯由于独特的物理化学性质成为电子器件研发的热点材料。近年来,在石墨烯材料的器件化发展过程中,激光加工技术起到了重要的推动作用。本文综述了激光加工石墨烯在传感器与执行器方面的研究进展,介绍了三种常见的激光加工制备石墨烯材料的方法,包括激光还原石墨烯氧化物、激光诱导石墨烯生成和激光剪裁石墨烯,同时详细阐述了激光加工石墨烯材料在传感器和执行器方面的研究进展,最后对激光加工石墨烯材料在未来的发展与应用进行了总结与展望。

关键词：激光技术石墨烯石墨烯氧化物传感器执行器

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微流控拉曼检测芯片的制备与应用

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中国激光 2021年第2期48卷 127-150页

作者：李春赫马卓晨胡昕宇朱琳韩冰张永来吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室吉林长春130012 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

微流控芯片系统具有高效率、低损耗、高安全系数、高灵敏度等优势,表面增强拉曼散射(SERS)光谱具有灵敏度高以及指纹效应强等优点。从两方面对微流控拉曼检测芯片进行综述:微流控芯片通道和SERS基底的制备以及微流控拉曼检测芯片的集成... 详细信息

微流控芯片系统具有高效率、低损耗、高安全系数、高灵敏度等优势,表面增强拉曼散射(SERS)光谱具有灵敏度高以及指纹效应强等优点。从两方面对微流控拉曼检测芯片进行综述:微流控芯片通道和SERS基底的制备以及微流控拉曼检测芯片的集成与应用。最后讨论了SERS微流控芯片在便携化应用方面的挑战和机遇,并对整个领域的未来发展方向与前景进行了展望。

关键词：光学制造表面增强拉曼散射微流控芯片微通道拉曼增强基底激光加工检测分析

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双光梳测距及其应用

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中国激光 2021年第15期48卷 244-261页

作者：吴冠豪周思宇杨越棠倪凯清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 清华大学深圳国际研究生院先进制造学部广东深圳518055

距离测量作为几何量测量关键共性基础技术之一,在科学研究、高端装备制造及空间探测等领域有重要应用。新兴的双光梳绝对测距技术充分发挥了光学频率梳的时域超短脉冲和频域高分辨特性,能实现大范围、高精度、高测速的绝对距离测量。首... 详细信息

距离测量作为几何量测量关键共性基础技术之一,在科学研究、高端装备制造及空间探测等领域有重要应用。新兴的双光梳绝对测距技术充分发挥了光学频率梳的时域超短脉冲和频域高分辨特性,能实现大范围、高精度、高测速的绝对距离测量。首先,在简要阐述双光梳基本原理的基础上,着重介绍了双光梳飞行时间法测距和相位法测距的研究进展;然后,介绍了双光梳测距技术的功能拓展、仪器化进程及应用实例;最后,对双光梳测距的发展进行了展望。

关键词：测量绝对距离测量双光梳飞行时间法测距相位法测距仪器化及应用

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基于液晶空间光调制器的复振幅全息显示进展

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液晶与显示 2021年第6期36卷 797-809页

作者：隋晓萌何泽浩曹良才金国藩清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

计算全息能够在计算机中实现光学全息的波前衍射计算与波前数字编码,并通过相干光照射全息图重建物光波前。但其空间带宽积受现有数字调制器件限制,光学重建受振幅编码或相位编码引入的噪声影响。复振幅全息利用现有的光电调控器件实现... 详细信息

计算全息能够在计算机中实现光学全息的波前衍射计算与波前数字编码,并通过相干光照射全息图重建物光波前。但其空间带宽积受现有数字调制器件限制,光学重建受振幅编码或相位编码引入的噪声影响。复振幅全息利用现有的光电调控器件实现全息图复振幅波前编码,避免振幅项或相位项的损失,兼有高运算效率、高空间带宽积和高重建精度等优势。基于双相位的复振幅光场调控方法因其理论完备性高、光学系统方案成熟,在复振幅计算全息领域具有广阔的应用前景,是全息三维显示重要的发展方向。本文综述了复振幅计算全息的原理与研究进展,分析已报道的复振幅全息方案,重点介绍复振幅的双相位调制原理与基于双相位原理的液晶空间光调制器复振幅全息显示系统。

关键词：复振幅调控计算全息液晶空间光调制器

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水稻独脚金内酯信号感知的激活和终止

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植物学报 2024年第6期59卷 873-877页

作者：姚瑞枫谢道昕湖南大学生物学院化学生物传感与计量学国家重点实验室植物功能基因组学与发育调控湖南省重点实验室清华大学生命科学学院生物信息学教育部重点实验室清华-北大生命科学联合中心

独脚金内酯(strigolactone, SL)是调控植物分枝等重要生长发育过程的新型植物激素。水稻(Oryza sativa)中SL受体D14感知SL信号,结合F-box蛋白D3并招募转录抑制子D53,诱导D53泛素化降解,从而触发信号传递、抑制分蘖。最近的一项研究发现... 详细信息

独脚金内酯(strigolactone, SL)是调控植物分枝等重要生长发育过程的新型植物激素。水稻(Oryza sativa)中SL受体D14感知SL信号,结合F-box蛋白D3并招募转录抑制子D53,诱导D53泛素化降解,从而触发信号传递、抑制分蘖。最近的一项研究发现,低氮信号诱导D14的N端无序区(NTD)特异位点发生磷酸化修饰,造成D14的泛素化降解减弱,从而增强SL信号通路。此外,低氮信号本身可以诱导SL合成,通过这两种机制的协同作用强化SL信号转导,从而强烈抑制分蘖,使水稻适应低氮逆境。该研究还发现, SL诱导的D14-D3相互作用也促进了D14的泛素化降解,从而介导SL信号感知的终止。这些重要发现阐明了水稻中SL信号感知的激活和终止机制,揭示了SL信号在控制水稻分蘖以适应低氮逆境中的重要作用,为理解植物如何适应营养匮乏等外界环境变化提供了新的重要见解,对作物株型的精准改良以及减肥增产水稻分子设计育种具有重要指导意义。

关键词：水稻独脚金内酯受体D14 低氮信号磷酸化泛素化

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矢量光场调控专题导读

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光电工程 2024年第8期51卷 1-4页

作者：杨原牧张诚陈潋微清华大学精密仪器系精密测试技术与仪器国家重点实验室北京100084 华中科技大学光学与电子信息学院&武汉光电国家研究中心湖北武汉430074 中国科学院光场调控科学技术全国重点实验室四川成都610209 中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室四川成都610209 中国科学院光电技术研究所矢量光场研究中心四川成都610209

矢量光场,即具有可任意设计的波前和偏振态分布的光场,因其具有复用维度高、紧聚焦能力强、光场操控自由度大、手性筛选等特点,相较于均匀标量场具有更大的调控自由度和更广阔的应用前景,而引起了国内外科学家的广泛关注。如今,微纳光... 详细信息

矢量光场,即具有可任意设计的波前和偏振态分布的光场,因其具有复用维度高、紧聚焦能力强、光场操控自由度大、手性筛选等特点,相较于均匀标量场具有更大的调控自由度和更广阔的应用前景,而引起了国内外科学家的广泛关注。如今,微纳光学的快速发展更为拓宽矢量光场调控的自由度、维度、尺度等方面提供全新契机。《光电工程》于2024年组织的“矢量光场调控”专题共收到10篇来稿,包括7篇综述和3篇原创论文,旨在展现近年来矢量光场调控的国内外重要研究进展和成果,让读者对矢量光场的研究现状、趋势和应用前景有更深刻的认识,也能为相关领域研究人员提供有益的帮助。

关键词：矢量光场光场调控专题

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基于吸光材料的激光解吸附离子化质谱用于纺织品快速筛查

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质谱学报 2021年第4期42卷 372-380,I0002页

作者：胡清源马强欧阳证马潇潇清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 中国检验检疫科学研究院北京100176

建立了基于微纳吸光材料的激光解吸附离子化质谱法快速检测纺织品中有害物质邻苯二甲酸酯、乙醇胺和己内酰胺。以不锈钢板为基底,利用激光加工技术获得微纳吸光材料,可将紫外激光能量高效转化为热能,实现材料表面待测物的解吸附和离子化... 详细信息

建立了基于微纳吸光材料的激光解吸附离子化质谱法快速检测纺织品中有害物质邻苯二甲酸酯、乙醇胺和己内酰胺。以不锈钢板为基底,利用激光加工技术获得微纳吸光材料,可将紫外激光能量高效转化为热能,实现材料表面待测物的解吸附和离子化,并进行质谱分析。为考察方法的定量能力,采用内标法定量分析邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二乙酯,结果表明,二者分别在10~200、10~150μmol/L浓度范围内呈现较好的线性关系。该方法无需繁琐的样品前处理,在1 min内即可完成待测样品的快速质谱分析,且灵敏度高、溶剂消耗少,适用于纺织品中有害物质的快速、高通量筛查。

关键词：激光解吸附电离质谱快速检测纺织品

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激光精密测距技术进展

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航天返回与遥感 2021年第6期42卷 22-33页

作者：王一帆徐欣谈宜东清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

随着科学技术的发展和装备制造业的进步,人们对距离测量技术提出了更高的要求,特别是在大型精密机械制造和航空航天等领域,快速、准确地距离测量已成为科学实验和工业生产控制中至关重要的一步。据此,文章回顾了现有的激光精密测距技术... 详细信息

随着科学技术的发展和装备制造业的进步,人们对距离测量技术提出了更高的要求,特别是在大型精密机械制造和航空航天等领域,快速、准确地距离测量已成为科学实验和工业生产控制中至关重要的一步。据此,文章回顾了现有的激光精密测距技术,介绍了脉冲飞行时间法、相位法、多波长干涉法、调频连续波法、飞秒光频梳法等绝对距离测量技术,以及激光三角法、激光干涉仪、自混合干涉法等相对距离测量技术,对工作原理、技术特点、应用范围和最新研究进展进行了汇总。

关键词：精密测距绝对距离测量相对距离测量激光技术空间探测

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