。由于系統中能級的位置主要由層厚度而不是材料決定，因此在同一材料系統中可以在很大范圍內調節QCL的發射波長。此外，在半導體激光二極管中，電子和空穴在穿過帶隙重新組合后湮滅，不能再發揮光子產生的作用。然而，在單極QCL中，一旦電子經歷了子帶間躍遷并在超晶格的一個周期內發射光子，它可以通過隧道進入結構的下一個階段，在那里可以發射另一個光子。當一個電子穿過QCL結構時，它會導致多個光子的發射，這一過程產生了級聯，并使量子效率大于單位成為可能，從而產生比半導體激光二極管輸出更高的功率。D1個QCL是在GaInAs/AlInAs材料系統中制作的，晶格匹配于InP襯底這種特殊的材料系統的導帶偏移量(量子阱 ...

子阱[1]內能級間的子帶間躍遷來實現的。自1994年首次實驗演示以來，QCL技術得到了巨大的發展。這些性能水平是結構設計、材料質量和制造技術不斷改進的結果[3-5]。目前，它正在成為中紅外(中紅外)和太赫茲(太赫茲)頻率范圍內的激光源，并在氣體傳感、環境監測、醫療診斷、安全和國防[6]中有許多應用。西北大學量子器件中心(CQD)的目標是推進光電技術，從紫外到太赫茲光譜區域。這包括基于III-V半導體的許多不同技術的發展[7,8]。自1997年以來，CQD在量子級聯激光器QCL的發展上投入了相當大的努力，特別是在功率、電光轉換效率(WPE)、單模操作、調諧和光束質量方面，推動QCL從一個實驗室工 ...

振動以及電子能級躍遷相關的范圍內。散射光沿著所有方向輻射，伴隨波長的變化，其偏振方向也有變化。1. 散射光頻率不發生改變的散射過程稱為瑞利散射，就是Lord Rayleigh用來解釋天空之所以呈現為藍色的那種過程。2. 散射光頻率（波長）發生改變的散射過程稱為拉曼散射，拉曼光子的能量與入射光子能量相比可以增大，也可以變小， 取決于分子的振動態。3. 斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射中，前者散射光子的能量較之入射光子變低（失去能量，波長紅移），而它的散射強度更大一些，這是因為在室溫下分子中大多數電子主要布居在振動基態（參見上圖所示）4. 分子中少量電子布居在較高的振動能級上，因此散射光子的能量可以大 ...

通過離子液體插入層的方法在多層石墨烯中調諧紅外發射率多層石墨烯器件的四層構造結構在不同偏壓下使用原位表征成為可能。在此項工作中，Keithley 2540源表被用于在不同的石墨烯層之間測試偏壓來控制注入進程。原位拉曼測試使用XperRam Compact拉曼光譜儀，激發光波長和能量分別為532nm和0.5mW。多層石墨烯的薄層阻抗在不同的注入偏壓下通過另外一個Keithley 2400源表進行測量。由于離子液體注入到了石墨烯層因此紅外發射率的調制很清楚。為了進一步表征表面多層石墨烯的注入過程進行了原位拉曼的測試。圖1顯示了在不同的偏壓下的表面石墨烯的拉曼光譜。對于一個贊新的多層石墨烯，此處有三 ...

于相應的躍遷能級的自然線寬，并且對激光器的頻率穩定性要求很高，為了獲得窄線寬、高功率、穩頻率的冷卻光，可以采用注入鎖定技術。注入鎖定可以很好解決滿足這些需求。MOGLabs提供由種子激光器、放大器以及相應的控制器等組成的注入鎖定放大系統ILA，相比于昂貴的光學倍頻（SHG）系統，ILA更加緊湊和成本也更低，并且光束質量優于錐形放大器TA系統。在這里高輸出功率是由一個高功率激光器產生的，稱為從激光器（slave laser）或者放大器（amplifier）。并且采用一個低噪聲低功率的激光器輸出注入到放大器的諧振腔中，這個低功率激光器被稱為主激光器（master laser）或者稱為種子激光器（s ...

發后使處在高能級的原子數數目必須大于低能級上的原子數數目，這樣增益大于損耗，才能使光的在諧振腔中不斷得到增強產生較強的激光。因此合適的激光工作介質和激勵源是激光器必不可少的組成部分。不同的工作物質的激發光源波段各異，如今的激光工作介質有固液氣和半導體在內的幾千種，并涵蓋了從真空紫外到遠紅外的波段，按波段劃分的激光器種類大致如下表：激光器波段(λ)常用工作介質遠紅外激光器25~1000μm自由電子激光器中紅外激光器2.5~25μmCO分子氣體激光器(5~6μm)近紅外激光器750nm~2500nm摻釹固體激光器(2064nm)、砷化鈣(CaAs)半導體激光器(800nm)可見光激光器400nm~ ...

收和兩步吸收能級圖)實驗結果:(圖2、兩步吸收打印在二維和三維的分辨率)(圖3、一些三維打印納米結構的斜視電子顯微照片)附錄：(1)雙光子光刻是一種三維打印技術，能制造具有高分辨特征的微觀結構。它通過在光敏材料(聚合物、無機或混合材料)內移動聚焦的激光束來制造三維結構。它可行的原因是激光束在光敏材料內部引發化學反映，使其固化，從而形成微觀結構。要制造的結構通過3D圖形軟件設計，然后將3D模型分割成一組2D平面用于3D結構的逐層構建。(圖4、通過操縱光敏材料內的激光焦點逐層制造3D結構)(2)一些雙光子光刻的系統圖，用于參考兩步吸收系統(來源：https://www.l3dw.com/two-p ...

章標題：朗道能級激光器簡介：關于朗道能級激光器的綜述，特別關注了可調諧太赫茲激光器的潛力。作者：Erich Gornik，Gottfried Strasser&Karl Unterrainer原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41566-021-00879-82 快報標題：通過非線性光纖模式混合直接產生的強少周期可見脈沖光簡介：證明了通過空心光纖模式的非線性混合，直接生成少周期高能可見脈沖。在沒有額外色散補償的情況下將近紅外激光脈沖壓縮40倍，產生4.6fs、20 μJ 的脈沖(~2 周期，~4 GW 峰值功率），中心波長在600nm附近。作者 ...

的實現可由兩能級原子系統來表示也可由光的不同偏振方向表示(黃一鳴,“量子機器學習算法綜述”，2018)。結合量子計算的新型機器學習，量子機器學習近來取得了驚人的進展，其新穎的算法預示著近期量子計算機的有用應用。一個具體的例子是模式識別，其準確的建模需要指數級大的希爾伯特空間維度，量子分類器尤甚，這可以帶來優于經典分類器的獨特優勢。這種量子優勢源于對量子糾纏的有效利用，這也是張量網絡的非凡可解釋性的基礎。張量網絡是一種強大的理論框架，起源于量子信息科學，在強相關多體系統的研究中具有廣泛的應用。與支持向量機和神經網絡等經典機器學習模型相比，基于張量網絡的機器學習算法的新研究(由于其量子性質)表明了 ...

原子的超精細能級共振時，會發生強烈的共振吸收。失諧為0時，吸收z大。原子靜止時，吸收峰的半高寬與原子躍遷線的自然線寬相當，約MHz量級，并且原子的能級十分穩定，因此共振吸收峰能夠作為理想的激光穩頻基準頻率。87Rb原子的超精細能級結構但是由于在室溫下原子進行強烈的熱運動，運動速度在一個很大的范圍內分布，多普勒效應就很明顯了。對于某一頻率的激光，不同速度的原子“感受”的頻率是不同的，這導致了激光的頻率在很大范圍內都會有相應的原子發生吸收，使吸收峰被展寬到原子平均速度的的多普勒移頻量級，約幾百MHz。并且對于距離較近的躍遷線，在這個展寬下會被合并到一起，吸收峰進一步被展寬。正是因為多普勒展寬，原子 ...