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基于“介電體超晶格”制備技術，開發了一套適合量產的超晶格材料制備工藝。超晶格材料在激光非線性波長變換、量子糾纏源產生、聲學濾波換能等領域有重要應用。以超晶格材料為核心材料，開發出紅光、綠光、藍光、準白光、鈉黃光、皮秒鎖模以及中紅外等多種新型激光器。

依托國家重大儀器專項“高精度光梳成像分析儀應用與工程化開發”（2012-2019年）、國家重點研發計劃“超短脈沖激光隱形切割系統及應用” （2018-2022年），在可見和近紅外波段實現了高光束質量、高偏振消光比、抗環境干擾的超短脈沖輸出。期間，攻克了超短脈沖自穩定鎖模技術、低非線性無畸變脈沖放大技術，解決了脈沖鎖模器件易受光致損傷這一制約超快激光發展和應用的根本問題，成功實現了鎖模光纖種子源光路的永久免維護。項目開發了國內首臺第三代半導體晶圓劃片激光器，在應用單位進行芯片封測量產，解決了機械劃片效率低、易崩邊的難題。項目開發的激光光源在THz光譜儀器、光子3D打印、非線性光譜成像、激光精密測量等領域進行示范應用。

產品詳細介紹型號  波長/ um 功率/ mW  光譜結構 偏振度 DownloadsGN-0.5 0.63 0.5 TEMoo 1:1 GN-1 0.63 1.0 TEMoo 1:1 GN-2П 0.63 2.0 TEMoo 100:1 GN-3 0.63 3.0 TEMoo 1:1 GN-5 0.63 5.0 TEMoo 1:1 GN-5P 0.63 5.0 TEMoo 100:1 GN-5M 0.63 5.0 TEMmn 1:1 GN-10M 0.63 8.0 TEMmn 1:1 GN-15 0.63 15.0 TEMoo 1:1 GN-15-1 0.63 15.0 TEMoo 100:1 GN-25 0.63 25.0 TEMoo 1:1 GN-25-1 0.63 25.0 TEMoo 100:1 GN-40 0.63 40.0 TEMmn 1:1 GN-50 0.63 50.5 TEMmn 1:1 GN-60 0.63 60.0 TEMmn 1:1 GN-70 0.63 70.0 TEMmn 1:1 GN-80 0.63 80.0 TEMmn 1:1 LGN-225A 0.63 2.0 TEMoo 1:1 LGN-226A 0.63 1.5 TEMoo 100:1 LGN-223 0.63 10.0 TEMoo 1:1 LGN-223-1 0.63 10.0 TEMoo 100:1 LGN-115 0.63 15.0 TEMmn 1:1 LGN-118 0.63 25.0 TEMmn 1:1 LGN-220 0.63 70.0 TEMoo 100:1 LGN-220M 0.63 100.0 TEMmn 100:1 產品名稱： PLASMA 氦氖激光器管產品類別： 激光系列產品 → 氦氖激光器產品編號： 42514563816產品信息： 產品名稱： PLASMA 穩定氦氖激光器產品類別： 激光系列產品 → 氦氖激光器產品編號： 42514471016產品信息： 產品名稱： PLASMA多波段 氦氖激光器產品類別： 激光系列產品 → 氦氖激光器產品編號： 42514452816產品信息： 產品名稱： PLASMA 紅外氦氖激光器產品類別： 激光系列產品 → 氦氖激光器產品編號： 42514433416產品信息： 產品名稱： PLASMA可見光氦氖激光器產品類別： 激光系列產品 → 氦氖激光器產品編號： 42514392016產品信息：

成果創新點 光柵尺寸在國際上居于領先地位，最大達到了 1400mm， 遠超對手的 940mm；研制了一系列國內首臺(套)具有自主知 識產權的米量級光柵研制工藝關鍵設備；在國際上首創了 曝光拼接方法，實現了利用小口徑曝光系統，制作出了遠 大于曝光系統口徑的光柵；掌握了脈沖壓縮光柵設計、工 藝容差分析和工藝過程控制技術，通過對曝光監測、顯影 監測和刻蝕監測來保證光柵制作工藝的穩定性，保證了光

產品詳細介紹　　一概述　　教學固體激光器是為大學物理或激光技術實驗室提供的，與《光學》課程中激光原理部分或《激光原理與技    術》課程教學內容相配合的實驗用激光器。通過該激光器實驗，可使學生形象直觀的了解固體激光振蕩器、行波放大器、諧波倍頻器、及各種調Q裝置的結構及組成原理，并掌握固體激光器調試方法。該教學激光器有多種型號，各學校可根據專業設置和教學要求靈活選擇。通過該教學激光器可完成以下實驗：　　固體激光器裝調實驗　　激光器輸出發散角測量實驗　　激光器選橫模實驗　　激光器自由振蕩輸出特性測量　　可飽和吸收被動調Q實驗　　主動電光調Q實驗　　激光放大實驗　　激光倍頻實驗　　激光沖擊波實驗　　二、教學固體激光器組成　　教學固體激光器的基本組成有三部分，即調Q激光振蕩器單元、放大器單元和倍頻器單元。這三個單元不同的組合形成了不同的型號，各學校可根據專業設置和教學要求進行靈活選擇，現有以下幾種型號：    TL-A  型：固體激光振蕩器    TL-B1型：脈沖被動調Q固體激光器    TL-B2型：脈沖被動調Q固體激光器 + 二倍頻器    TL-B3型：脈沖被動調Q固體激光器 + 行波放大器    TL-B4型：脈沖被動調Q固體激光器 + 行波放大器 + 二倍頻器    TL-C1型：脈沖主動電光調Q固體激光器    TL-C2型：脈沖主動電光調Q固體體激光器 + 行波放大器    TL-C3型：脈沖主動電光調Q固體激光器 + 行波放大器 + 二倍頻器    TL-D1型：主動聲光調Q固體激光器   本教學激光器所有型號中振蕩級工作物質采用Nd3+:YAG晶體。輸出波長為1064 nm的近紅外激光。放大級也采用Nd3+:YAG晶體。采用Nd3+:YAG晶體優點是它散熱性能優良，能夠承受高功率，可高重復頻率使用。被動調Q方式中，調Q器件采用色芯晶體，它具有結構簡單可靠，輸出脈沖質量好，成本低的優點。主動調Q方式中，有電光和聲光兩種方式。電光方式具有輸出脈沖功率大的特點，是最為經典的，應用最為廣泛的一種方式。聲光方式具有重復頻率高的特點。倍頻器單元采用新型晶體，產生532nm波長的綠光，有高的倍頻效率。                 　　三 、主要性能參數　　這里給出主動電光調Q方式的性能參數，其它方式參數與之略有差異。　　輸出波長：振蕩器級   ：1064nm                        倍頻器級   ：532nm　　 輸出能量：振蕩器級   ：100mJ                        放大器級   ：250mJ                        倍頻器級   :  75mJ　　發散角  ：0.5mrad    (1064nm)　　調Q脈沖寬度（半高全寬）：20 nS　　 重復頻率：電光調Q方式：1-10Hz,或手動                           聲光調Q方式：1-25KHz　　以上幾種方式中僅設計有二倍頻，如果配上三次和四次諧波倍頻晶體，還可輸出355nm和266nm的激光，這樣就可構成四波長激光器。　　四、整機結構　　本教學激光器在結構上分為激光發射平臺與機柜兩部分。發射平臺部分上有蓋板，實驗時將蓋板打開，即可調整各光學部件。實驗完畢后，將蓋板蓋上可以防塵。機柜部分分上下兩層，上層為激光電源，下層為冷卻用水箱及循環泵。　　五、附外觀圖  

技術參數光纖激光器輸出功率：500W/750W/1000W/1500W/2000W波長：1070-1080nm光束質量（M2):≤1.2機器人型號：STAUBLI  ABB  川崎Fanuc工作范囤：工作半徑1400mm-2010mm重復定位精度：±0.05mm（根據機器人不同參數不同）安裝方式：地面安裝、吊頂安裝、傾斜角安裝

近日，北京大學物理學院馬仁敏研究員課題組實驗發現了拓撲能帶反轉光場限制效應，將拓撲態的利用由拓撲邊緣態擴展至拓撲體態，并基于此實現了一種高性能的拓撲體態激光器。這種新型激光器具有垂直出射、高方向性、小體積、低閾值、窄線寬、單橫模、單縱模和高邊模抑制比等優異特性。相關工作被《Nature Nanotechnology》雜志以標題 “A high-performance topological bulk laser based on band-inversion-induced reflection” 進行長文報道。 激光器的發明加深了人們對光與物質相互作用的認識，并對現代科學與技術的發展起到了巨大的推動作用。至激光器發明以來，激光微型化始終是一個重要的研究方向。半導體激光器因為易于電泵浦和規模生產與集成等優點，是激光微型化的首要選擇。經過幾十年的發展，半導體激光器的微型化已經取得了巨大的成就。尤其是具有垂直出射特性的垂直腔面發射激光器（VCSEL），目前已有數以百億計的該型激光器被廣泛應用于數據通訊、激光雷達、人臉識別、數據存儲與醫療手術等領域。圖1：拓撲體態激光器原理和示意圖。(a) 用于構造能帶反轉的拓撲態和拓撲平庸態光子晶體示意圖。(b) 實驗中發現能帶反轉可用來實現光場的反射和限制。(c) 垂直發射拓撲體態激光器示意圖。拓撲體態激光器出射方向垂直于光學腔反饋平面。 馬仁敏研究員與合作者提出并實現了一種新型垂直發射激光器—拓撲體態激光器。這種新型激光器直徑只有數微米，具有良好的垂直發射方向性, 窄線寬，單橫模、單縱模，能夠在室溫下以千瓦每平方厘米閾值穩定工作，單模輸出邊模抑制比超過36 dB。這些性能與商業化激光二極管相當，根據IEEE以及相關工業標準，指標滿足多數應用領域需求。 該類激光器的實現有賴于實驗中發現的一種新型光反射和限制機制：能帶反轉光場限制效應。圖1給出了能帶反轉光場限制效應和基于其實現拓撲體態激光器的原理和示意圖：實驗中首先通過對二維光子晶體進行變形操作，分別獲得了具有拓撲態和拓撲平庸態的能帶結構；相較于拓撲平庸態，拓撲態的光子晶體能帶結構中發生偶極子和四極子能帶間的能量反轉；實驗和理論計算發現頻率靠近能帶邊緣的光場雖然在拓撲態和拓撲平庸態中都可以自由傳播，但是在兩者的界面處會發生能帶反轉引起的光場發射；該能帶反轉引起的光場反射和限制效應僅發生在布里淵區中心附近，越靠近布里淵區中心，光場反射和限制越有效，使得利用該類型反射機制構建的拓撲體態激光器具有單橫模、單縱模、面內反饋、垂直出射等優異特性。圖2：拓撲體態激光器件與性能。(a-b) 拓撲體態激光器諧振腔（a）和拓撲界面處（b）的電鏡圖。（c）隨功率變化的光譜。（d）激射光譜。（e）激射實空間近場分布。（f）激射角分辨遠場分布。 能帶反轉光場反射和限制效應為激光物理提供了一種新穎的激光模式選擇和出射光場調控機制。基于該原理構建的新型拓撲激光器各項性能均達到了可商業化應用的水平（圖2）。新的光場反射和限制機制將拓撲態的利用由拓撲邊緣態擴展至拓撲體態，同時該原理可以拓展到電子學、聲學和聲子學等領域。 該工作發表于Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/s41565-019-0584-x)，馬仁敏研究員為論文通訊作者；北京大學博士后邵增凱、博士生陳華洲和王所為共同第一作者；其他作者包括北京大學博士生冒芯蕊、楊振乾、訪問學生王少雷，以及日本國立材料研究所教授胡曉，學生王星翔。這項工作得到國家自然科學基金委、科技部、北京市自然科學基金、人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、量子物質科學協同創新中心等的支持。

激光在芯片上光互連上的應用就直接要求激光器的特征尺度接近電子器件，并且其功耗要小于成熟的電互聯，應約在10飛焦每比特量級。激光器的功耗與其尺度呈正相關的關系，10飛焦每比特量級的功耗直接要求激光器的模式體積要小于約0.02個波長立方。

該種類型激光器因其為光纖激光器，具有傳統的固體激光器所沒有的許多優點。它在激光微加工和微制造工業有很大的市場份額，在激光雷達、生物醫療、激光通信等等工業領域都有顯著的市場。 1064nm 波長， 100mW 輸出平均功率， 30ps 脈沖寬度，高度均勻和穩定的脈沖串。