检索结果-内蒙古大学图书馆

宇航计测技术 2025年第1期45卷 7-12页

作者：秦晓敏刘子捷王志洋史航博卢子奇史田田陈景标北京大学电子学院量子电子学研究所区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 北京大学集成电路学院微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871 合肥国家实验室合肥230088

高分辨率位移测量对于光刻机、精密加工、生物探测等领域具有重要的作用。提出一种基于迈克尔逊激光器的新型位移测量方案,与传统激光干涉方案采用电子细分干涉条纹方法不同,该方案将位移测量溯源到激光频率测量,实现位移的高分辨率测... 详细信息

高分辨率位移测量对于光刻机、精密加工、生物探测等领域具有重要的作用。提出一种基于迈克尔逊激光器的新型位移测量方案,与传统激光干涉方案采用电子细分干涉条纹方法不同,该方案将位移测量溯源到激光频率测量,实现位移的高分辨率测量。搭建一种基于法拉第原子滤光器的法拉第-迈克尔逊激光器构型,利用窄带宽的法拉第反常色散原子滤光器作为选频器件,实现两路激光模式的同时起振输出,并初步测试了系统的位移测量分辨率,证实了方案的可行性。由于频率测量可以达到远超12位的分辨率,因此该方案理论上可以实现pm甚至优于pm的位移测量分辨率,为未来的高分辨率位移测量提供新思路。

关键词：高分辨率几何量测量拍频激光器激光干涉仪

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法拉第滤光器在法拉第激光器领域研究进展

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计测技术 2023年第4期43卷 61-82页

作者：王志洋史田田刘子捷史航搏秦晓敏关笑蕾卢子奇陈景标北京大学电子学院量子电子学研究所区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 合肥国家实验室安徽合肥230088

法拉第激光器是一种利用法拉第反常色散原子滤光器作为选频元件的新型外腔半导体激光器,原理上法拉第激光的输出波长随着激光二极管驱动电流及工作温度的变化,始终与原子跃迁谱线相对应,可以将激光频率有效地锁定至原子跃迁谱线,实现窄... 详细信息

法拉第激光器是一种利用法拉第反常色散原子滤光器作为选频元件的新型外腔半导体激光器,原理上法拉第激光的输出波长随着激光二极管驱动电流及工作温度的变化,始终与原子跃迁谱线相对应,可以将激光频率有效地锁定至原子跃迁谱线,实现窄线宽的激光输出信号,并且短期与长期频率稳定性均较好。本文详细介绍了自1845年法拉第旋光效应提出以来,法拉第反常色散原子滤光器的发展历程,法拉第激光器的工作机理、发展历程以及性能优越性,并结合国内外的研究进展,介绍了法拉第激光发展各个阶段的技术瓶颈及相应的解决办法,同时展望了法拉第激光器未来在量子领域特别是量子精密测量领域的重要价值。

关键词：法拉第反常色散原子滤光器法拉第激光外腔半导体激光器频率稳定性

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主动光钟研究进展

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计测技术 2023年第3期43卷 1-16页

作者：张佳史田田缪健翔陈景标北京大学电子学院量子电子学研究所区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 合肥国家实验室安徽合肥230088

自2005年至今,主动光钟经过了近20年的发展。主动光钟利用原子系综作为增益介质,其受激辐射可直接作为钟激光信号。因为主动光钟工作在坏腔区域,因此具有腔牵引抑制和窄线宽两个显著的优点,可以有效克服被动光钟存在的腔长热噪声问题。... 详细信息

自2005年至今,主动光钟经过了近20年的发展。主动光钟利用原子系综作为增益介质,其受激辐射可直接作为钟激光信号。因为主动光钟工作在坏腔区域,因此具有腔牵引抑制和窄线宽两个显著的优点,可以有效克服被动光钟存在的腔长热噪声问题。由于其优越的性能,主动光钟受到了国内外同行的广泛关注。根据实现方式不同,本文将主动光钟划分为原子束型主动光钟、基于激光冷却和光晶格囚禁的主动光钟、原子束及光晶格“复合型”主动光钟、法拉第主动光钟、离子阱囚禁型主动光钟以及热原子气室型主动光钟。对于不同类型的主动光钟,本文详细介绍了其实验及理论研究进展,并分析其优劣。最后,分析了主动光钟在精密测量领域的应用并展望了主动光钟的发展方向,为推动主动光钟的广泛应用提供借鉴。

关键词：主动光钟坏腔激光腔牵引抑制效应精密光谱学

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天文光梳技术现状与分析

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计测技术 2022年第5期42卷 23-29页

作者：张志刚北京大学电子学院区域光纤通信网和新型光通信系统国家重点实验室

天文光谱定标用的天文光梳是解决天体物理学中很多重大科学问题的有力工具。文章简述天文光谱仪对天文光梳的需求和产生天文光梳的几种技术的现状，并对这些技术的优势和缺点进行分析，最后对天文光梳技术进行展望。

关键词：激光频率梳天文光谱定标电光调制光梳微腔光频梳

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基于铷原子420 nm蓝光冷却的主动光钟超辐射激光实验方案

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时间频率学报 2022年第2期45卷 89-94页

作者：史田田关笑蕾缪健翔张佳潘多庄伟陈景标北京大学电子学系区域光纤通信网与新型光纤通信系统国家重点实验室北京100871 中国计量科学研究院北京100013

主动光频标对腔长热噪声具有天然的抑制作用,其激光线宽可突破自发辐射决定的Shawlow-Townes线宽极限,原理上可实现极窄的量子极限线宽。为了解决热原子主动光频标碰撞展宽的影响,本文提出了一种基于冷^(87)Rb原子体系实现主动光钟超辐... 详细信息

主动光频标对腔长热噪声具有天然的抑制作用,其激光线宽可突破自发辐射决定的Shawlow-Townes线宽极限,原理上可实现极窄的量子极限线宽。为了解决热原子主动光频标碰撞展宽的影响,本文提出了一种基于冷^(87)Rb原子体系实现主动光钟超辐射激光的实验方法,并开展了理论验证。利用四能级量子结构,420 nm激光同时作为冷却光和泵浦光,可以减小泵浦光引入的光频移,同时,相比于^(87)Rb原子795/780 nm冷却,能实现更低的多普勒冷却极限温度。冷^(87)Rb原子团低精细度光学谐振腔的弱反馈下,能够在6S_(1/2)和5P_(1/2)能级间建立粒子布居反转,最终实现线宽为亚赫兹量级、频率取决于量子跃迁频率的1323 nm主动光钟超辐射激光。该激光既可以作为窄线宽本振激光源,也可直接作为光学频率标准使用。

关键词：主动光频标超辐射激光激光冷却量子极限线宽

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太赫兹宽带Denisov型准光模式变换器的设计分析

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红外与毫米波学报 2020年第5期39卷 567-575页

作者：边慧琦杜朝海潘石刘濮鲲北京无线电测量研究所北京100854 北京大学电子学系区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871

研究并设计了一种具有宽频带工作能力的太赫兹准光模式变换器。该准光模式变换器采用具有高效率特性的Denisov辐射器,工作在TE6,2模式,用于实现回旋管内的模式变换。由于Denisov辐射器的参数是影响准光模式变换器宽带性能的主要因素,因... 详细信息

研究并设计了一种具有宽频带工作能力的太赫兹准光模式变换器。该准光模式变换器采用具有高效率特性的Denisov辐射器,工作在TE6,2模式,用于实现回旋管内的模式变换。由于Denisov辐射器的参数是影响准光模式变换器宽带性能的主要因素,因此通过对辐射器参数的优化设计,达到增大模式变换器带宽的效果。使用自主开发的准光学模拟程序进行仿真,模式变换器中心频率为94 GHz,带宽达2 GHz。

关键词：太赫兹准光模式变换宽带

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压电陶瓷扫描式双光子内窥成像技术研究进展

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中国激光 2022年第19期49卷 226-239页

作者：王聪昊张秀磊崔皓东马健睿吴润龙刘惠兰王爱民冯丽爽北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京大学分子医学研究所膜生物学国家重点实验室北京100871 北京航空航天大学精密光机电一体化技术教育部重点实验室北京100191 北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871

双光子内窥成像技术是一种基于双光子激发原理的新型内窥成像技术,具有光学层析能力、穿透深度深、光毒性小、无标记成像等技术优势,可以同时实现细胞结构成像和功能成像,在生命科学、临床医学等领域具有巨大的发展潜力。在近十几年的... 详细信息

双光子内窥成像技术是一种基于双光子激发原理的新型内窥成像技术,具有光学层析能力、穿透深度深、光毒性小、无标记成像等技术优势,可以同时实现细胞结构成像和功能成像,在生命科学、临床医学等领域具有巨大的发展潜力。在近十几年的发展中,压电陶瓷扫描式双光子内窥成像技术不断取得突破,并在生物医学成像领域实现了新应用。本文对压电陶瓷扫描式双光子内窥成像技术及其在国内外的研究进展进行了总结,并介绍了该技术在生物医学成像领域的应用。

关键词：医用光学双光子成像内窥镜双包层光纤微型显微物镜压电陶瓷扫描器

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阿秒时间抖动的全保偏掺铒光纤激光器

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计测技术 2023年第3期43卷 144-148页

作者：赵洺贺杨若傲陈子扬王爱民李倩张志刚北京大学信息工程学院广东深圳518055 北京大学电子学院区域光纤通信网和新型光通信系统国家重点实验室北京100871

近年来,超稳光生微波和远距离时频同步等高精度、高速科学研究对低噪声飞秒光纤激光器具有迫切的需求。为实现低时间抖动噪声的激光种子源,基于“光积木”结构,设计并搭建了一台重复频率为100 MHz的全保偏掺铒锁模光纤激光器,“光积木... 详细信息

近年来,超稳光生微波和远距离时频同步等高精度、高速科学研究对低噪声飞秒光纤激光器具有迫切的需求。为实现低时间抖动噪声的激光种子源,基于“光积木”结构,设计并搭建了一台重复频率为100 MHz的全保偏掺铒锁模光纤激光器,“光积木”结构可以有效地抑制激光器的机械噪声和重频漂移。采用平衡光学互相关技术,首次从全保偏锁模光纤激光器的出射脉冲中直接进行了高精度的时间抖动测量。该激光器在傅里叶频率10 kHz至1 MHz的积分区间内,积分均方根时间抖动仅为98.36 as。

关键词：飞秒激光器时间抖动平衡光学互相关

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高精度硅基集成光学温度传感器研究

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中国光学 2021年第6期14卷 1355-1361页

作者：王艺蒙舒浩文韩秀友大连理工大学光电工程与仪器科学学院辽宁大连116024 北京大学信息科学技术学院电子学系区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871

传统温度检测在传感精度和响应时间等方面存在一定局限性,而基于热光效应的芯片级光电传感器不仅能够提升测量灵敏度和速度,也有利于降低系统复杂度和制造成本,近年来引起了人们广泛的关注。目前的集成温度传感器大多通过测量光学谐振... 详细信息

传统温度检测在传感精度和响应时间等方面存在一定局限性,而基于热光效应的芯片级光电传感器不仅能够提升测量灵敏度和速度,也有利于降低系统复杂度和制造成本,近年来引起了人们广泛的关注。目前的集成温度传感器大多通过测量光学谐振腔对宽谱光源或可调谐光源的光谱响应来提供精准快速的测量解决方案,但这种基于宽光谱检测的方案无法实现实时处理,且成本较高,信号后处理较复杂,难以实现系统的整体集成。本文针对以上问题,采用硅基集成微环阵列技术设计了快速高精度的温度测量方法,通过对不同温度下级联微环阵列对单频激光的不同响应,构建光电二极管输出响应与温度变化的单调关系,从而实现实时高精度温度测量。为了提升单频光下的温度传感范围,使用多微环级联结构,并基于该结构设计了一种包括光源、微环阵列、探测器阵列、信号后处理单元和输出数据单元的硅基集成温度传感系统。根据实际用途的不同,在保证低功耗低成本的同时,该系统可以通过分别对级联微环数量、中心谐振波长以及谐振峰半高宽的设计改变温度测量范围以及温度测量分辨率,拥有比较大的设计自由度以及灵活的测量范围。通过对微环阵列的优化设计,实现了响应范围覆盖-20~105℃、精度优于60 mK、响应时间优于20μs的精准快速测量的温度传感。

关键词：集成光学温度测量微环阵列集成传感器

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面向空间应用的集成光电子技术

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中国科学：物理学、力学、天文学 2021年第2期51卷 67-83页

作者：陶源盛王兴军韩昌灏金明舒浩文北京大学信息科学技术学院电子学系区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 北京大学教育部纳光电子前沿科学中心北京100871

随着空间技术的蓬勃发展,微电子集成电路已不能满足空间信息系统对传输容量、通信速率、电磁兼容方面的要求.基于分立器件搭建的传统光电子系统在尺寸、重量、功耗和成本方面存在限制.集成光电子技术是解决上述瓶颈问题的关键途径,逐渐... 详细信息

随着空间技术的蓬勃发展,微电子集成电路已不能满足空间信息系统对传输容量、通信速率、电磁兼容方面的要求.基于分立器件搭建的传统光电子系统在尺寸、重量、功耗和成本方面存在限制.集成光电子技术是解决上述瓶颈问题的关键途径,逐渐成为近年来的研究热点.本文从介绍铟磷、硅、氮化硅、薄膜铌酸锂等目前主要的集成光学材料的特性及研究基础出发,系统性地回顾了集成光电子技术在空间信息系统中的激光通信、微波光子、光学传感、自主导航与天文成像等应用方向的最新研究进展、技术瓶颈问题与发展思路.同时,对集成光电子器件在太空工作环境下的辐射效应和器件可靠性进行了介绍与分析.最后,对集成光电子技术在未来空间信息系统中的发展方向和应用前景做了分析与展望.

关键词：集成光电子空间应用光通信光传感辐射效应

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