會議名稱

第二屆“極·光”光學制造及應用研究生/博士后學術論壇（第三期）

會議形式及時間

線上，2023年11月09日晚19:00-22:00

會議主辦單位

《極端制造》(IJEM)期刊

《光電進展》(OEA)期刊

會議協辦單位

上海交通大學材料學院焊接與激光制造研究所

上海市激光制造與材料改性重點實驗室

觀看直播

https://www.koushare.com/lives/room/947646

會議議程

報告簡介

王 卓

浙江大學

報告題目

單脈沖激光賦能長壽命大容量光存儲

個人簡介

王卓，浙江大學光電科學與工程學院2021級博士研究生，導師為邱建榮教授。主要研究方向為超快激光與物質相互作用機理及其在光學數據存儲中的應用。碩博連讀期間，以第一作者在《Advanced Materials》《Opto-Electronic Advances》《Optics Letters》等國際高水平期刊發表SCI論文4篇，授權國家發明專利2項。參加第十四屆國際信息光學與光電子學學術會議（CIOP2023）和第四屆超快激光精密加工技術及應用研討會并獲Best Poster Award。榮獲2023年全國光學與光學工程博士生學術聯賽全國百強一等獎、總決賽第6名，吉林省“光?未來”研究生學術論壇二等獎，2023年浙江大學爭創優秀博士學位論文資助。在校期間多次獲得浙江大學獎學金和浙江大學“三好研究生”、“優秀研究生”、“優秀學生干部”等榮譽稱號。

報告摘要

光存儲具有更低的能耗、更大的容量、更高的效率和更長的使用壽命，可以提供海量數據長期、安全、高效的保存，是海量冷數據最理想的存儲方案。如何在標準光學介質中實現兼具數據存儲壽命長、存儲容量大、寫入能耗低、讀寫速度快的低成本冷數據保存仍是當前發展先進光存儲技術所面臨的難點問題。本文創新性地將人工微納結構與光學晶體本征屬性相結合，通過超快激光在標準光學晶體內部刻寫亞波長級相變結構，選擇性直寫實現像素級三維可編程結構色，進行數據存儲。這種基于微相變結構色的信息存儲數據寫入能耗可降低至~30nJ，與有機介質中數據寫入能量相當。同時，由于相變區域尺寸小，數據存儲容量高達TB級，且相變區域具有極高的穩定性，數據存儲壽命高達萬億年，即實現對數據的永久保存。通過超快激光在標準光學介質中誘導微相變結構的光存儲技術為大規模數據的高效率、低能耗和長時間保存提供嶄新的思路。

李澤政

吉林大學

報告題目

超快激光直寫波導的截面控制與多功能波導器件

個人簡介

李澤政，吉林大學電子科學與工程學院2021級博士生，導師為陳岐岱教授。研究方向主要包括超快激光直寫三維光波導器件、拓撲波導陣列等，目前以一作身份在Photonics Research、Optics Letters等雜志上發表SCI論文3篇，申請國家發明專利2項。針對現有超快激光直寫波導的散焦問題，首次提出多焦點飛秒脈沖整形方法補償非對稱狹長截面，并基于此技術實現片上光子模式、傳輸等控制。

報告摘要

相比于光刻等平面加工工藝，飛秒激光直寫技術能在多種材料基底內實現任意三維（3D）光子線路的快速直寫，有望實現大規模3D集成光子芯片。然而，受限于聚焦光學系統的球面像差等因素，飛秒激光直寫技術在體材料內寫入的波導截面呈淚滴狀且具有深度依賴性，極大地阻礙了3D波導器件的制備和實用性。在此，我們利用空間光調制器將單焦點飛秒激光脈沖整形為多焦點飛秒激光脈沖，通過調節子焦點個數與間距構造球形熱場，成功地制備出端面圓形度高達96.0%、模式尺寸差異低至1.93%的圓形光波導。將不同數量的圓形波導按一定方式拼接組合，即可實現任意截面的組合波導。基于組合波導，我們設計并實現了3D片上LP11模式轉換器和超緊湊定向耦合器，在片上光子多自由度混合編碼、三維集成等領域有重要應用前景。

姚 恒

上海大學

報告題目

超快激光誘導不同透明電介質內部結構改性

個人簡介

姚恒，上海大學博士研究生，導師為戴曄教授，獲國家公派CSC留學基金委資助，目前在巴黎薩克雷大學博士聯培。碩士畢業于法國巴黎薩克雷大學，參加“第二十四屆全國激光學術會議暨第十五屆全國激光技術與光電子學學術會議”并獲得優秀張貼海報一等獎，參加捷克布拉格Progress In Electromagnetics Research Symposium國際學術會議進行口頭報告，獲得上海大學學業獎學金一等獎以及“鴻之微”特等獎學金等。研究方向為中紅外玻璃的納米光柵，在《Ceramics International》《Optics Express》《Micromachines》期刊上發表SCI論文4篇。

報告摘要

中紅外玻璃因其優良的物理化學性質，而被廣泛應用于國民經濟不同領域。其中，衍生的鋇鎵鍺酸鹽（BGG）玻璃（中紅外玻璃）是我們的主要研究對象。在本研究中，我們較為系統地研究了飛秒激光誘導的此玻璃內部結構的改性及其相關應用。對于摻雜K，Na，Y和La的BGG玻璃，其內部可在飛秒激光作用下產生Type I和熱聚集膨脹的結構改性；對于摻雜Gd，Y（稀土）和Zn，Ta（過渡金屬）元素的BGG玻璃而言，其內部則觀察到了周期性自組織納米光柵結構。以上的結構改性均可被應用于集成光學器件，如波導或菲涅爾透鏡等。此外，我們還延伸性地研究了超快激光輻照下的不同摻雜的鋁硼硅酸鹽玻璃的內部結構改性。基于VFT公式以及不同的玻璃組分樣本，我們成功驗證了基于粘度性質的納米光柵形成機理。并且通過總結近20年來的納米光柵形成的化學組分依賴的文獻，我們系統地完成了基于化學組分依賴的納米光柵相關綜述。

呂 鵬

吉林大學

報告題目

基于等離子體改性的激光晶體原子級表面加工關鍵技術研究

個人簡介

呂鵬，天津大學精儀學院微納制造實驗室（MNMT）博士后，導師為房豐洲教授。2016年獲得東南大學機械制造與自動化學士學位,2023年1月獲得天津大學儀器科學與技術博士學位。研究方向為等離子體輔助超精密加工、原子及近原子尺度制造(ACSM)。作為項目負責人主持國家自然基金青年項目1項，以第一及通訊作者先后在《CIRP Annals》《International Journal of Mechanical Sciences》等期刊上發表論文7篇，授權國家發明專利3項，博士論文受天津大學優博基金資助，并獲得天津大學優秀博士論文稱號。

報告摘要

突破激光晶體高效低損傷加工難題，獲得高性能激光晶體核心部件，對推進我國激光制造業的發展具有重大意義。倍半氧化物晶體因具有低聲子能量、高熱導率、高損傷閾值等優勢，是激光晶體的理想選擇。但由于倍半氧化物的硬度高、脆性大、斷裂韌性低，難以獲得高表面完整性晶體樣件，制約了這一優良晶體在激光介質領域的廣泛應用。原子級晶體表面在提高晶體損傷閾值起到了關鍵作用，探索新型原子尺度制造工藝有望實現激光晶體核心器件的性能突破。基于上述現狀，本報告提出了基于等離子體的激光晶體原子級表面加工新工藝，聚焦大氣等離子體與激光晶體的相互作用，實現了典型激光晶體表面由納米級向原子級的精度等級提升。本研究在高性能激光晶體元件原子級表面加工設備及相關關鍵技術的探索，可推進我國高功率激光器的高端制造技術發展。

韓宜池

中國科學院上海光學精密機械研究所

報告題目

全光鏈路精密加工理論及工藝研究

個人簡介

韓宜池，中國科學院上海光學精密機械研究所2021級直博生，導師為邵建達研究員和魏朝陽研究員。2021年在大連理工大學機械工程學院獲學士學位。主要方向為：激光超精密制造技術，具體包括激光燒蝕、激光清洗和激光修形等。目前在《Light：Advanced Manufacturing》《Optics Express》等期刊發表論文3篇，申請專利2項，多次參加國內外學術會議，并獲得優秀墻報獎。曾獲得國家獎學金、郭永懷獎學金、優秀三好學生等榮譽。

報告摘要

熔石英光學元件由于具有較高的本征表面損傷閾值，被廣泛應用于高能激光裝置。然而，熔石英光學元件的激光損傷問題嚴重限制了高能激光裝置的發展。目前，接觸式研磨和拋光工藝會不可避免引入機械劃擦和污染元素，嚴重縮短光學元件的使用壽命。為此，我們提出了一條完整的全光精密加工鏈路（包括激光燒蝕、激光清洗、激光拋光和激光修形），通過缺陷逐級消除和精度逐級收斂的原理來制造高損傷閾值的超精密熔石英光學元件。元件經全光鏈路加工后的激光損傷閾值比傳統加工鏈路高41%（0%概率）和65.7%（100%概率）。同時，本鏈路成功實現了近無應力條件下，全頻段面形誤差的一致收斂，為實現強激光元件成形、成性和經濟制造提供了全新方法。

賀 飛

上海交通大學

報告題目

等離激元納米腔構成的單分子光子晶體管和路由器件

個人簡介

賀飛，上海交通大學物理與天文學院博士研究生，導師為朱卡的教授，主要研究方向為量子電動力學及其在基礎物理和量子精密測量中的應用，目前從事量子傳感與精密測量適用技術的開發與研究。

報告摘要

光子晶體管（Photonic Transistor）是一種光子器件，它結合了光子學和晶體管的特性，用于調控和放大光信號。常見的光子晶體管利用光子晶體的周期性結構，通過控制外部電場或其他機制來調控光的傳播，從而實現光信號的放大、開關和調制等功能。然而，光子晶體管所需要的特殊的光學材料較難獲得，成本較高，限制了其進一步的應用。此外，生產光子晶體管所需的納米加工技術的復雜性也阻礙了在實際中的應用。在此，利用腔光力學的光機械誘導透明效應，我們在理論上提出并分析了基于表面等離激元和單分子耦合系統的光子晶體管，為實現單分子的量子信息器件提供了新的思路。

關于期刊

International Journal of Extreme Manufacturing(中文《極端制造》），簡稱IJEM，致力于發表極端制造領域相關的高質量最新研究成果。自2019年創刊至今，期刊陸續被SCIE、EI、Scopus等20余個國際數據庫收錄。2023年JCR最新影響因子14.7，位列工程/制造學科領域第一。中科院分區工程技術1區，TOP期刊。

?? 期刊宗旨和欄目（點擊閱讀詳情）

期刊網址：

https://iopscience.iop.org/journal/2631-7990

期刊投稿：

https://mc04.manuscriptcentral.com/ijem-caep

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撰稿: 作者 編輯：范珂艷 審核：關利超

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