检索结果-内蒙古大学图书馆

计量学报 2023年第11期44卷 1699-1705页

作者：马得凯李春剑冯金扬范锋要佳敏王启宇胡若河北工程大学数理科学与工程学院河北邯郸056038 中国计量科学研究院北京100029 国家市场监管总局时间频率与重力计量基准重点实验室北京100029

为分析加速度传感器对重力仪的补偿效果,基于NIM-3C绝对重力仪搭建了平台式重力测量实验平台,并用激光测振仪输出信号作为标准信号,通过实验标定了平台式重力测量环境下MSA1000A-02、991B、INV9832-50三种不同型号的加速度型传感器的振... 详细信息

为分析加速度传感器对重力仪的补偿效果,基于NIM-3C绝对重力仪搭建了平台式重力测量实验平台,并用激光测振仪输出信号作为标准信号,通过实验标定了平台式重力测量环境下MSA1000A-02、991B、INV9832-50三种不同型号的加速度型传感器的振动采集性能。实验结果表明,为保证平台式重力测量环境下的重力测量不确定度达到mGal量级,加速度计引入的测量不确定度应在百μGal以内。在平台式重力测量工况下,传感器MSA1000A-02和激光测振仪所测振动(标准信号)的拟合二次项系数极差为2.94μGal,满足平台式重力测量环境的不确定度及带宽等的要求。

关键词：计量学绝对重力仪重力测量加速度传感器激光测振仪振动补偿标定

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绝对重力仪落体光心质心距调校方法研究

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计量学报 2024年第2期45卷 231-237页

作者：范锋杨佩玺王启宇冯金扬要佳敏胡若吴书清河北工程大学数理科学与工程学院河北邯郸056038 中国计量科学研究院北京100029 国家市场监管总局时间频率与重力计量基准重点实验室北京100029

为了最小化激光干涉式绝对重力仪中落体旋转引入的重力加速度测量误差,提出了一种基于落体悬吊的光心质心间距调校方法,结合落体的外部结构,搭建了一套简易高效的落体调校装置。该装置采用光电自准直仪测量落体悬吊状态下的俯仰角,可实... 详细信息

为了最小化激光干涉式绝对重力仪中落体旋转引入的重力加速度测量误差,提出了一种基于落体悬吊的光心质心间距调校方法,结合落体的外部结构,搭建了一套简易高效的落体调校装置。该装置采用光电自准直仪测量落体悬吊状态下的俯仰角,可实现对落体质心位置的高准确度调节,进而完成对落体光心质心距的调校。对装置的测量不确定度进行了评估,得到落体光心质心距测量的合成标准不确定度为18.85μm。最后在NIM-3A型绝对重力仪上进行实验验证。结果表明,悬吊法调校落体的光心质心距优于20μm。若落体旋转角速度控制在0.02 rad/s以内,则落体引入的重力加速度的误差优于1μGal。

关键词：重力加速度绝对重力仪光心质心距落体悬吊法

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重频可调谐U波段被动谐波锁模光纤激光器

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红外与激光工程 2024年第8期53卷 40-48页

作者：王明娇黄千千李卫淅田昊晨黄梓楠牟成博上海大学特种光纤与光接入网重点实验室上海200444 中国计量科学研究院时间频率计量研究所北京100029 国家市场监管重点实验室(时间频率与重力计量基准) 北京100029 中国科学院上海技术物理研究所中国科学院空间主动光电技术重点实验室上海200083

U波段(1 625~1 675 nm)高重频锁模光纤激光器在甲烷气体检测、扩展通信波段、光子显微镜、眼部手术等领域有广泛的应用前景。基于被动谐波锁模(Harmonic Mode-Locking, HML)的孤子自频移(Soliton Self-Frequency Shift, SSFS)技术是一... 详细信息

U波段(1 625~1 675 nm)高重频锁模光纤激光器在甲烷气体检测、扩展通信波段、光子显微镜、眼部手术等领域有广泛的应用前景。基于被动谐波锁模(Harmonic Mode-Locking, HML)的孤子自频移(Soliton Self-Frequency Shift, SSFS)技术是一种实现高重频U波段激光输出的有效方式。首先搭建了基于非线性偏振旋转(Nonlinear Polarization Rotation, NPR)的被动HML光纤激光器,并以此为种子源,通过级联的放大系统将输出功率最高放大至1.7 W。而后将放大的脉冲输入到一段反常色散的色散位移光纤(Dispersion-Shifted Fiber, DSF)中,利用SSFS效应将其中心波长频移至U波段。研究了其中三个重复频率(722.0、941.7、1 224.2 MHz)状态,系统地探究了脉冲重复频率对SSFS的影响。首次使用NPR被动HML光纤激光器作为SSFS效应种子源,实现了波长可覆盖整个U波段范围的GHz脉冲输出。

关键词：谐波锁模光纤激光器 U波段孤子自频移非线性偏振旋转

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基于光谱增强技术实现对532 nm波长激光频率标定

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物理学报 2024年第9期73卷 116-124页

作者：赵瀚宇曹士英戴少阳杨涛左娅妮胡明列天津大学精密仪器与光电子工程学院教育部光电子信息技术重点实验室天津300072 中国计量科学研究院时间频率计量科学研究所北京100029 中国计量科学研究院国家市场监管重点实验室(时间频率与重力计量基准)北京100029

碘稳频532 nm Nd:YAG激光器在复现长度单位“米(m)”、绝对重力测量、引力波探测、精密光谱学、长度计量等领域有着重要应用,对其进行频率测量和标定对于激光器的性能评价具有重要意义.本文采用自行研制的掺Er光纤光学频率梳作为光源,... 详细信息

碘稳频532 nm Nd:YAG激光器在复现长度单位“米(m)”、绝对重力测量、引力波探测、精密光谱学、长度计量等领域有着重要应用,对其进行频率测量和标定对于激光器的性能评价具有重要意义.本文采用自行研制的掺Er光纤光学频率梳作为光源,对其扩谱后的1μm波段进行光谱增强并结合倍频晶体将光学频率梳输出的1.5μm波段光脉冲扩展到532 nm波段.其中掺Er光纤光学频率梳输出功率20 mW,首先经过掺Er光纤放大器将功率提到370 mW,经过脉冲压缩后脉冲宽度为45.7 fs,此后经过高非线性光纤扩谱实现光谱覆盖至1μm,输出功率为180 mW.扩谱后的1μm波段激光经过掺Yb光纤放大器放大至601 mW,经过压缩后脉冲宽度为84.6 fs,压缩后功率为420 mW.采用MgO:PPLN晶体对压缩后激光进行倍频得到155 mW的532 nm激光,倍频效率为36%.利用该系统分别对碘稳频532 nm Nd:YAG激光器输出的基频光1064 nm和倍频光532 nm进行拍频,获得了优于40 dB信噪比的拍频信号,后续进行了超过10 h的连续测量,测量结果与国际推荐值保持一致.

关键词：光谱增强频率测量稳频激光光学频率梳

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重力加速度的量子测量仪器——原子干涉绝对重力仪

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物理 2024年第12期53卷 820-827页

作者：张祎阳董翔宇王少凯中国计量科学研究院时间频率计量科学研究所北京100029 国家市场监管重点实验室(时间频率与重力计量基准) 北京100029 合肥国家实验室合肥230088

重力加速度是一个随时间和空间变化的物理量,在资源勘探、大地测量、计量科学等领域有非常重要的应用。重力仪是用来获取重力数据的仪器,根据标度因子获取方式的不同分为相对重力仪与绝对重力仪。绝对重力仪的测量数据能够跨越时空直接... 详细信息

重力加速度是一个随时间和空间变化的物理量,在资源勘探、大地测量、计量科学等领域有非常重要的应用。重力仪是用来获取重力数据的仪器,根据标度因子获取方式的不同分为相对重力仪与绝对重力仪。绝对重力仪的测量数据能够跨越时空直接比较与应用,因此更受关注。原子干涉绝对重力仪由于没有机械磨损,可以集高精准、长连续的绝对重力测量于一身。文章将简要介绍原子干涉绝对重力仪的基本原理、物理实现、性能指标、国内外进展以及未来发展等内容。

关键词：重力加速度原子干涉绝对重力仪性能指标

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22 W,240 fs高功率中红外飞秒光学频率梳

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中国激光 2024年第5期51卷 128-134页

作者：蔡宇田昊晨曹士英秦冠仕胡明列天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室&光电信息技术教育部重点实验室天津300072 中国计量科学研究院时间频率计量研究所北京100029 国家市场监管重点实验室(时间频率与重力计量基准) 北京100029 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

中红外飞秒光学频率梳在天文学、药物检测、生物化学、大气检测和材料科学等领域中有着广阔的应用前景。报道了一个高功率中红外飞秒光学频率梳系统,该系统主要由掺铒光纤飞秒光学频率梳、超连续谱产生装置、双包层掺铥光纤放大器和基... 详细信息

中红外飞秒光学频率梳在天文学、药物检测、生物化学、大气检测和材料科学等领域中有着广阔的应用前景。报道了一个高功率中红外飞秒光学频率梳系统,该系统主要由掺铒光纤飞秒光学频率梳、超连续谱产生装置、双包层掺铥光纤放大器和基于透射式衍射光栅对的压缩器四部分构成。掺铒光纤光学频率梳输出平均功率为350 mW、中心波长为1565 nm、重复频率为198 MHz、脉冲宽度为55 fs的飞秒激光,并将其注入到一段正色散高非线性光纤中,产生1100~2200 nm超连续光谱。超连续光通过由掺铥光纤构成的自泵浦放大器,产生中心波长为1925 nm、平均功率为50 mW的飞秒脉冲。将此脉冲作为双包层掺铥光纤放大器的种子源,功率被放大到36.07 W,压缩后得到平均功率为22.72 W、脉冲宽度为240 fs的飞秒激光脉冲输出。

关键词：非线性光学光学频率梳飞秒激光啁啾脉冲放大中红外波段

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我国基准光钟及其绝对频率测量

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物理 2023年第7期52卷 456-466页

作者：卢炳坤林弋戈方占军中国计量科学研究院北京100029 清华大学精密仪器系北京100084 国家市场监管重点实验室(时间频率与重力计量基准) 北京100029

光钟能够产生高稳定、高准确的光学频率,在时间频率计量、基础物理研究、相对论大地测量等领域有着潜在的应用。中国光钟研究从21世纪初开始起步,在超稳激光产生、量子参考体系制备、系统频移评估和绝对频率测量等方面取得了长足的进步... 详细信息

光钟能够产生高稳定、高准确的光学频率,在时间频率计量、基础物理研究、相对论大地测量等领域有着潜在的应用。中国光钟研究从21世纪初开始起步,在超稳激光产生、量子参考体系制备、系统频移评估和绝对频率测量等方面取得了长足的进步,目前已经有多个研究组的光钟系统频率不确定度进入10-18量级,多个机构实现了光钟绝对频率测量,并且有三种光钟的测量结果被国际时间频率咨询委员会采纳。文章将回顾中国为应对秒定义变革而开展的高准确度光钟及其绝对频率测量研究,梳理目前取得的进展和成果,总结存在的问题,并对未来发展提出建议。

关键词：光钟光频标秒定义系统频移评估绝对频率测量

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绝对重力仪国际比对方法

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地球与行星物理论评 2022年第3期53卷 269-277页

作者：冯金扬吴书清李春剑王启宇牟丽爽粟多武中国计量科学研究院北京100029 国家市场监管总局时间频率与重力计量基准重点实验室北京100029

重力计量的主要任务之一是确保全球重力测量活动的国际互认和量值统一,以及确保各行各业重力测量结果的溯源性和准确性.中国计量科学研究院先后主办了第一届亚太区域绝对重力仪国际比对和第十届全球绝对重力仪国际比对(ICAG-2017),本文... 详细信息

重力计量的主要任务之一是确保全球重力测量活动的国际互认和量值统一,以及确保各行各业重力测量结果的溯源性和准确性.中国计量科学研究院先后主办了第一届亚太区域绝对重力仪国际比对和第十届全球绝对重力仪国际比对(ICAG-2017),本文结合主导国际比对活动的经验,首先介绍了国际比对的准备和组织工作,包括比对前的垂直重力梯度和潮汐模型的观测、比对期间开展的衍射光束修正量测量和测量点位安排等.其次,基于数据预处理、观测模型、约束方程等进行比对数据处理,通过符合性检验验证仪器不确定度的评估是否合理,最终可以计算得到仪器的等效度及短期复现性.最后结合对历次比对结果的比较,分析了国际比对对大地测量研究及应用中提升观测数据准确性的重要意义,提出现阶段重力计量工作面临的一些问题.

关键词：绝对重力仪重力加速度关键比对区域比对等效度数据处理

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光纤长度标准装置及其结果修正研究

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计量学报 2024年第12期45卷 1745-1752页

作者：袁伟炳孟飞林百科杨凯陈亮方占军中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 中国计量科学研究院时间频率计量科学研究所北京100029 国家市场监管重点实验室(时间频率与重力计量基准) 北京100029

为了更好地满足国内光时域反射计(OTDR)的长度量值计量需求,研制了一套基于调制相移法原理的光纤长度标准。装置采用模块化设计,实现了激光器驱动、信号调制、光电转换及频率变换等主要系统单元,并增加了1550 nm窗口的长度测量能力。通... 详细信息

为了更好地满足国内光时域反射计(OTDR)的长度量值计量需求,研制了一套基于调制相移法原理的光纤长度标准。装置采用模块化设计,实现了激光器驱动、信号调制、光电转换及频率变换等主要系统单元,并增加了1550 nm窗口的长度测量能力。通过独立测量光纤温度修正系数及波长修正系数,在国内已报道的光纤长度标准研究结果中实现对温度及通信窗口测试光源波长不同而引起长度量值变化的归一化修正,并给出完整的不确定度评估结果,为面向OTDR检定领域的光纤长度量值溯源提供了实验依据及新的思路和方法。实验结果表明,光纤长度测量结果不确定度在1310 nm窗口和1550 nm窗口下分别为U=(0.016+7.2×10^(-6)L)m(k=2)和U=(0.028+7.2×10^(-6)L)m(k=2)。使用该标准标定OTDR传递标准用14 km光纤,不确定度为0.13 m(k=2),相较于现行标准指标提升近1倍。

关键词：几何量计量光纤长度光时域反射计温度修正波长修正

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可移动光钟探测光学系统的隔振设计

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宇航计测技术 2024年第1期44卷 20-28页

作者：要佳敏冯金扬吴书清张璐薛潇博中国计量科学研究院北京100029 国家市场监管总局时间频率与重力计量基准重点实验室北京100029 北京无线电计量测试研究所北京100039

为了满足移动测量、异地时钟现场比对等需求,小型化可移动光钟逐渐成为研究热点,但在车载平台等典型工作环境中,振动噪声将对光钟物理部分探测光学系统的光束偏转角产生影响,从而引入频移。为抑制光束偏转角变化对光钟稳定性的干扰,首... 详细信息

为了满足移动测量、异地时钟现场比对等需求,小型化可移动光钟逐渐成为研究热点,但在车载平台等典型工作环境中,振动噪声将对光钟物理部分探测光学系统的光束偏转角产生影响,从而引入频移。为抑制光束偏转角变化对光钟稳定性的干扰,首次提出一种适用于光钟物理部分的探测光学系统的隔振系统设计方法,包括计算系统基座振动与作用于原子的光束偏转角的定量关系及由此引入的光钟稳定度、实测带有测试方舱的车辆底座的振动噪声、基于光钟稳定运行对振动的要求设计三维隔振系统的结构及性能参数等主要步骤,并给出了以TS-300型主动式隔振台和500BM-1型被动式隔振台构成垂直隔振系统时的详细设计过程。仿真结果表明,当光钟位于静止的测试车方舱中心时,使用该隔振系统后由振动导致的光束偏转角对稳定度的贡献不大于2.94×10^(-15)τ^(-1/2),通过优化隔振系统,稳定度可达到1.12×10^(-15)τ^(-1/2)。

关键词：光钟隔振系统反馈控制仿真

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