(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920302555.X
(22)申请日 2019.03.11
(73)专利权人 南京大学
地址 210093 江苏省南京市鼓楼区汉口路
22号
(72)发明人 姜校顺 王瀚 麻霁阳 肖龙甫
顾佳新 肖敏
(74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司
11332
代理人 孟金喆
(51)Int.Cl.
G02F 1/35(2006.01)
H01S 5/06(2006.01)
H01S 5/00(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称
一种光学频率梳产生系统
(57)摘要
本实用新型公开了一种光学频率梳产生系
统。该系统包括波长可调光源、偏振控制器、光纤
以及光学微腔；波长可调光源提供泵浦光，泵浦
光耦合入光纤；光纤与偏振控制器的输入端连
接；光纤从偏振控制器的输出端延伸至光学微
腔，光纤包括锥状结构，光纤通过锥状结构与光
学微腔耦合；其中，光学微腔包括衬底和位于衬
底一侧的支撑柱和大倾角微盘腔；泵浦光通过锥
状结构耦合入光学微腔；偏振控制器调节光纤中
泵浦光的偏振方向，提高与光学微腔的耦合效
率；泵浦光在光学微腔中由于三阶非线性效应，
产生可见光波段的光学频率梳。本实用新型的技
术方案，产生可见光波段的光学频率梳，而且利
用片上集成的光学微腔器件，有利于小型化和集
成化器件的发展。权利要求书2页 说明书7页 附图5页CN 209356822 U 2019.09.06
C N 209356822
U
权 利 要 求 书1/2页CN 209356822 U
1.一种光学频率梳产生系统，其特征在于，包括波长可调光源、偏振控制器、光纤以及光学微腔；
所述波长可调光源用于提供泵浦光，所述泵浦光耦合入所述光纤；
所述光纤与所述偏振控制器的输入端连接；
所述光纤从所述偏振控制器的输出端延伸至所述光学微腔，延伸至所述光学微腔的所述光纤包括锥状结构，所述光纤通过所述锥状结构与所述光学微腔耦合；
其中，所述光学微腔包括衬底和位于所述衬底一侧的支撑柱和大倾角微盘腔；
所述泵浦光通过所述锥状结构耦合入所述光学微腔；
所述偏振控制器用于调节所述光纤中所述泵浦光的偏振方向，以提高所述泵浦光与所述光学微腔的耦合效率；
所述泵浦光在所述光学微腔中由于三阶非线性效应，产生可见光波段的光学频率梳。
2.根据权利要求1所述的光学频率梳产生系统，其特征在于，所述大倾角微盘腔的形状为圆台；
所述大倾角微盘腔是指所述圆台的母线与所述圆台的底面的夹角大于50°。
3.根据权利要求1所述的光学频率梳产生系统，其特征在于，还包括第一耦合器、光电探测器、示波器以及光谱仪；
从所述光学微腔延伸出的所述光纤与所述第一耦合器的输入端连接，所述第一耦合器的第一输出端与所述光电探测器连接，所述光电探测器与所述示波器连接，所述第一耦合器的第二输出端与所述光谱仪连接；
所述示波器用于输出所述光电探测器探测的时域波形，所述光谱仪用于测量所述第一耦合器的第二输出端的输出光谱。
4.根据权利要求1所述的光学频率梳产生系统，其特征在于，还包括设置于所述波长可调光源和所述偏振控制器之间光路上的光放大器，用于将所述泵浦光放大。
5.根据权利要求4所述的光学频率梳产生系统，其特征在于，所述光放大器为半导体光放大器；
所述光学频率梳产生系统还包括第一准直器、光隔离器和第二准直器；
所述第一准直器、所述半导体光放大器、所述光隔离器和所述第二准直器在所述波长可调光源和所述偏振控制器之间沿光路依次排列；
所述第一准直器的输入端与所述波长可调光源的输出端耦合，用于将所述泵浦光准直后输入所述半导体光放大器；
所述半导体光放大器用于将所述泵浦光放大；
所述光隔离器用于使放大后的泵浦光单向传输；
所述第二准直器的输出端与连接在所述偏振控制器的输入端的所述光纤连接，所述第二准直器用于将放大后的泵浦光耦合入所述光纤。
6.根据权利要求4所述的光学频率梳产生系统，其特征在于，所述光放大器为光纤放大器；
所述波长可调光源通过所述光纤与所述光纤放大器连接；
所述光纤放大器通过所述光纤与所述偏振控制器连接。
7.根据权利要求1所述的光学频率梳产生系统，其特征在于，还包括第二耦合器和功率
2
关于光学频率梳的概述 06061102 扈琦 摘要：光梳技术，秒的新标准。 引言：从1958年激光被首次成功制造至今，这个光学新的领域获得了异乎寻常的飞快发展，它使我们能够有效地利用前所未有的先进方法和手段，去获得空前的效益和成果，从而促进了生产力的发展。现在，一种新型的激光——“光学频率梳”诞生了，它就像一把“光尺”，使人类能够对光学频率实现及其精密的测量。这里我将简要说明光学频率梳的结构以及其广阔的前景。 一、光梳结构 光学频率梳由“锁模激光器”产生，是一种超短脉冲激光。超短光脉冲的载波由单一频率的光构成，这种光会在光谱上该频率显示为一条竖线，表示只存在该频率的光波。在这里，锁模激光器发射的光脉冲的两个特征成为了研制光学频率梳的关键。第一个特征是，包络相对于载波发生微小位移，导致脉冲发生细微变化。脉冲包络的峰值，可以和对应的载波波峰同时出现，也可以偏移到载波的波峰同时出现，该偏移量被称为脉冲位相。第二个特征，锁模激光器以重复频率发射脉冲序列。这种脉冲序列光的频谱不是以载波频率为中心向两边连续延展，而是形成许多离散的频率。这个频谱分布很像梳齿，彼此间隔与激光器的重复频率精确相等。但在通常情况下，前后两个脉冲的位相会发生一些不可预知但却固定不变的偏移，这时，梳齿的频率会偏离重复频率的整数倍，出现零点漂移，使得梳齿频率不可确定。随着钛宝石激光器的出现，德国马普量子光学研究所的Theodor. W. Hansch 利用新型激光器证明了输出光梳输出光谱两端的光梳谱线具有确切的对应关系，使得光梳真正的可以被作为“光尺”使用。 二、光梳技术应用 光学原子钟 光学原子钟是迄今为止，人类制造的最精确的时钟，它的精度已经超过了1967年来一直作为标准的微波原子钟。光学原子钟将在空间导航、卫星通信、基础物理问题的超高精度检。 化学探测器研究人员已经演示了利用光梳的超灵敏化学探测器，目前正在研制商业化仪器的样机。这种探测器，能够让安检人员更快捷的识别爆炸物及危险病原体等有害物质。医生可以通过检测病人呼出的气体的化学成分来诊断疾病。 超级激光器利用光学频率梳，许多激光器输出的激光脉冲可以合称为单束光脉冲序列。合成激光的相干性极好，就像是同一个激光器发出来的一样。这种技术将来有望对从无线电波到X射线的电磁波谱实现相干控制。 长途通信使单根光纤传输的信号量增加好几个数量级，所需的只是一把光梳，各通道之间的干扰也将减少，尤其是安全通信，将从光梳的运用上获得许多好处。 激光雷达激光雷达用激光来测定远距离目标的位置、速度和性质。用光学频率梳产生的特定波形的激光，有望将雷达的灵敏度和探测范围提高几个数量级。 三、秒的新定义 稳定的光学频率梳发明以后，精确测量连续波激光器的频率就变得轻而易举了。像倍频链一样，基于光梳的频率测量仍然需要以铯钟作为标准。首先，必须测量光梳的零点偏移频率和光梳梳齿的频率间隔。有了这两个数据，我们就能计算出所有梳齿对应的频率。接下来，就要把待测激光与光梳的光混合在一起，测量激光与最接近它的梳齿产生的拍频频率，也就是两者频率差。这三个频率都属于微波频段，可以用铯钟非常精确的进行测定。至此，光梳的这些优点使得时间标准从微波的向光学的转变。
二次谐波转换输出效率的影响因素分析 摘要：强度较弱的光场（如普通光源的光场）在与物质进行交换时，物质对光场仅呈现线性响应，即人们所熟悉的线性光学；自本世纪60年代激光出现后，体现出物质对光场的非线性效应，在对它的唯像描述中，将非线性光学介质中感应极化强度P展开为外光场E的幂级数形式，即P=χ（1） E+χ（2）E2+χ（3）E3+……..式中χ（1）为线性电极化率；χ（2）为二次线性电极化率；χ（3）为三次线性电极化率。本文将主要通过理论计算分析二次谐波转换输出效率的影响因素。 关键词：非线性光学二次谐波转换电极化率耦合波方程光倍频有效非线性系数相位匹配 一、引言 自从激光问世以来，非线性光学频率变换就一直是这一领域的研究热点之一，因为它不仅具有重要的学术意义，而且具有重要的应用价值，近年来这一领域又不少的重要突破，其主要表现是一批新型优质非线性光学和激光晶体的发明，以及使用这些晶体的非线性光学频率变换的飞速发展。各种倍频激光器产品化和广泛应用被认为是具有代表性的例子。倍频在大气污染遥测、光谱研究、光化学和同位素分离等研究中都有重大贡献，因此，对影响倍频输出转换效率的因素进行分析，具有重要的实用意义。 本文主要从理论分析、数学推导等几个角度，对影响倍频转换效率的因素进行了分析。 二、倍频的理论基础 2.1非线性光学基础 强度较弱的光场（如普通光源的光场）与物质相互作用时，物质对光场仅呈现线性响应，
即人们所熟悉的线性光学；用线性极化强度矢量P=()01ε E 描述这种相互作用（()1χ为线性电极化率）。此时，产生的各种光学现象，如折射、散射、吸收等与光场成线性关系；而表征物质光学性质的许多特征参量，如折射率、吸收系数、散射截面等可看成是与光场强度无关的常量。描述光波在物质中的传播及光波与物质相互作用的宏观麦克斯韦方程组也是一组线性微分方程组，即只含光场强度矢量的一次方项。据此推断并为实验证实，单一频率的光波在非吸收的透明介质中传播是频率不变；光的叠加原理及光传播互不干扰性成立。这就是已为人们所熟悉的线性光学内容。自本世纪60年代激光出现后，这种强光场就体现出物质对光场的非线性效应，这种与光强有关的光学效应，通常称为非线性光学效应，在对它的唯像描 述中，将非线性光学介质中感应极化强度P 展开为外光场E 的幂级数形式，即P=χ（1） E+χ （2）E2+χ（3）E3+……..式中χ（1）为线性电极化率；χ（2）为二次线性电极化率；χ（3）为三次线性电极 化率。 2.2、非线性电极化率与二次谐波 非线性电极化率描述了非线性介质对外光场的响应特性，是非线性光学中最基本的、最重要的物理量，“物理光学”用经典线性谐振子模型导出了线性极化率的表达式 () ()2 2 20 1 2Ne m i χωωωωγ= -- 式中，γ为阻尼系数；0ω是振子的固有频率；e 是电子电荷；N 是电子密度；m 是电子的质量。对于非线性极化，其方程可以表示成线性谐振子运动方程加上非谐和项，若用A 表示非谐和效应参数，则非简谐运动方程为： ()2 202e r r r Ar E t m γω+++=- 当给定E （t ），解出r 由感应极化强度P=-Ner 及P 和电场E 的幂级数形式，求出P 和电 极化率χ 。考虑1ω和2ω两种频率光，利用微扰法逐步求解，可以解得 ()()()()230222220022244n n n n n E Ne A P m i i ωωωωγωωωγω=---- ()()()3222222001 2244n n n n n Ne A m i i χωωωγωωωγω=----
光学学科博士学位研究生培养方案 （学科代码：070207） 一、学科简介 光学是研究光辐射的性质、产生及其与物质相互作用的一门基础学科。光学是物理学的一个重要分支，是一门经典而又充满活力的学科。近代物理学的发展已使光学渗透到科学技术与应用的各个领域，成为二十一世纪最为活跃并蓬勃发展的学科之一。它是现代科学基础研究、尖端技术、以及新兴产业的重要原动力。相对论及量子力学的建立，激光的发明及应用，光纤通信产业的崛起等等20世纪最伟大的科技成就，无不得益于光学的促进与推动。在21世纪，光学将向着更为广泛的领域发展和渗透，成为物理学以及信息、生命、材料、能源等科学与技术的主要基石之一。不仅使光学成为人类探索大自然奥秘的重要手段及前沿学科，也带动了科学技术和工业的革命性变化。光学作为一门既古老又年轻的学科，在基础科学与高新技术的发展中正占有越来越重要的地位。 长春理工大学光学学科始建于1958年建校初期，在已故第一任校长、两院院士王大珩教授的关怀支持下，本学科不断成长发展。1964年，在全国首个开设激光专业，进行激光物理与器件的教学和科研工作。1981年获首批硕士学位授予权。2000年获博士学位授予权。1989年1月被原机械电子工业委员会评为部级重点学科，1998年12月由原中国兵器工业总公司重新认定为部级重点学科，2001年7月由吉林省教育厅认定为吉林省重点学科。其所属物理学获一级学科，2006年获硕士一级学科学位授予权，2007年被批准设立博士后科研流动站，现为吉林省优势特色重中之重学科。建有“光电测控与光信息传输技术”教育部直属重点实验室，“固体激光技术与应用”、“纳米光子学与生物光子学”吉林省重点实验室。现有激光及其与物质相互作用等8个特色方向。1978年发表的X射线激光器物理问题论文，曾被美国收入AD报告。八十年代出版的《激光原理教程》是国内较早的关于激光方面的教材，被国内多所高校采用。2012年“油性量子点用于非人灵长类动物体内毒性实验研究”发表在“Nature nanotechnology”杂志上，在国际上引起广泛关注。 二、培养目标 博士生应通过在本学科相关领域的课程学习和科学研究，掌握光学及相关领域坚实的基础理论、宽广的相关知识背景、系统深入的专业知识以及相应的实验技能和方法。具有独立从事本学科相关领域或跨学科创造性科学研究工作和相关领域实际工作的能力，至少掌握一门外国语，能够熟练阅读本学科相关领域的外文资料，并具有较强的科研论文写作能力和进行国际学术交流的能力，能够在光学及相关领域的基础性、应用基础性科学研究或专门技术
第31卷第3期 人 工 晶 体 学 报 Vol.31 No.3 2002年6月 JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS June,2002 非线性光学频率变换及准相位匹配技术 姚建铨 (天津大学,天津300072) 摘要:本文综述了非线性光学频率变换技术的发展及在激光与光电子领域中的地位与作用,概述了它们的基本原理、特点及关键技术,展示了其广阔的应用前景。 关键词:非线性光学频率变换技术;光学参量振荡器;准相位匹配;周期极化晶体;全固态激光器;可调谐固体激光器 中图分类号:O734 文献标识码:A 文章编号:1000 985X(2002)03 0201 07 Development of Nonlinear Optical Frequency Conversion and Quasi phase Matching Technology Y AO Jian quan (Tianjin Universi ty,Tianjin300072,China) (Re ceive d10April2002) Abstract:The development of nonlinear optical frequency conversion and quasi phase matching tec hnology as well as their important status in the laser and optoelectronic fields is summarized in this paper.The basic principle,characteristics,critical technology and their e xtensively useful perspective are also described. Key words:nonlinear optical frequency conversion technology;optical parametric oscilla tor;quasi phase matching;periodical poled crystal;all solid state laser;tunable solid state laser. 1 引 言 激光谐波变换技术是激光及非线性光学领域的一个重要分支,通过频率变换能够获得各种波长的相干辐射,满足各种实际应用的需要。近年来,随着非线性光学及激光晶体的成熟,非线性光学频率变换技术得到了飞速的发展。 2 光学参量振荡(OPO)技术 光学参量振荡器是利用非线性晶体的混频特性实现频率变换的器件,它既是非线性光学频率变换的器件,又是波长可调谐的光源,具有调谐范围宽、结构简单及工作可靠等特点,随着近年来一些新型而高效的非线性晶体的出现及发展,OPO以其宽调谐范围、高效率、高重复频率、高分辨率及小型固体化等特点日益引起国际光学界的重视,已被广泛应用于各科研领域(如新材料、生物、化学及共振光谱等)。 80年代以后,非线性晶体研究的重大突破使OPO进入了实用阶段。涌现出许多透明范围更宽、匹配波长更长的参量振荡晶体,如KTP、BBO、LBO、KTA、MgO:LiNbO3、AgGaSe2、AgGaS2、CdSe、ZnGeP2、Urea、CsTiOAsO4收稿日期:2002 04 10 作者简介:姚建铨(1939 ),男,江苏省人,中国科学院院士。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920302555.X (22)申请日 2019.03.11 (73)专利权人 南京大学 地址 210093 江苏省南京市鼓楼区汉口路 22号 (72)发明人 姜校顺 王瀚 麻霁阳 肖龙甫 顾佳新 肖敏 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 孟金喆 (51)Int.Cl. G02F 1/35(2006.01) H01S 5/06(2006.01) H01S 5/00(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种光学频率梳产生系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种光学频率梳产生系 统。该系统包括波长可调光源、偏振控制器、光纤 以及光学微腔；波长可调光源提供泵浦光，泵浦 光耦合入光纤；光纤与偏振控制器的输入端连 接；光纤从偏振控制器的输出端延伸至光学微 腔，光纤包括锥状结构，光纤通过锥状结构与光 学微腔耦合；其中，光学微腔包括衬底和位于衬 底一侧的支撑柱和大倾角微盘腔；泵浦光通过锥 状结构耦合入光学微腔；偏振控制器调节光纤中 泵浦光的偏振方向，提高与光学微腔的耦合效 率；泵浦光在光学微腔中由于三阶非线性效应， 产生可见光波段的光学频率梳。本实用新型的技 术方案，产生可见光波段的光学频率梳，而且利 用片上集成的光学微腔器件，有利于小型化和集 成化器件的发展。权利要求书2页 说明书7页 附图5页CN 209356822 U 2019.09.06 C N 209356822 U
光学频率梳的绝对距离测量研究 光学频率梳的出现和飞速发展给超精密计量领域带来了革命性的进步。大尺寸高精度的绝对距离测量在基础科学研究和工程实际应用中都发挥着重要的作用。1983年,国际计量大会定义长度单位米为光在真空中行进1/299792458秒的距离,实现了长度（米）和时间（秒）的高度统一。光学频率梳作为一种新型的光源,可直接连接长度和时间,于是,光学频率梳的绝对距离测量很快成为了国际国内的研究热门。 本论文研究了光学频率梳的绝对距离测量,在几十米大范围内实现了高精度的绝对距离测量,满足大尺寸高精度的绝对距离测量需求。研究了强度探测的绝对距离测量方法,分析了脉冲互相关原理,建立了基于高斯脉冲、 Sech2脉冲和洛仑兹脉冲的脉冲互相关模型,通过两个脉冲的干涉强度实现绝对距离测量。在25m范围内,与参考干涉仪比对的结果表明,测量不确定度优于1.5μm。分析了色散干涉的原理,基于色散干涉条纹的调制频率实现绝对距离测量,但是采用低分辨率的光谱分析仪无法实现任意测距。 为了克服这一局限性,采用一段长的延迟光纤作为参考臂,通过改变光学频率梳的重复频率,可以实现任意测距。实验结果表明,在75m范围内,测量不确定度优于25μm。进行了测量不确定度的最优化分析,以最优化系统的参数配置。通过调节重复频率进行光学采样,实现绝对距离测量。 采用一段长的延迟光纤作为参考臂,通过扫描重复频率,获得脉冲干涉条纹。采用希尔伯特变换测量干涉条纹的峰值位置,实现绝对距离测量。实验结果表明,在60m范围内,测量不确定度优于3μm。在自由空间中,通过扫描重复频率,获得了脉冲干涉条纹。 采用傅立叶变换测量干涉条纹携带的距离信息。实验结果表明,在75m范围内,测量不确定度优于4μm。进行了多目标测量场合下的实验,测量了玻璃厚度和折射率。实验结果表明,通过扫描重复频率光学采样的方法可以高精度的测量玻璃厚度和折射率。 提出了光学频率梳与单频激光多外差干涉的绝对距离测量方法。分析了光频梳与单频激光多外差干涉的原理,通过拍频信号的相位实现绝对距离测量。为了改善拍频信号的稳定性,采用Pound-Drever-Hall锁定原理,将单频激光锁定至
从光学波长到微波频率基准: 光学波长标准 - 飞秒光梳频率列 - 铯原子微波频率基准 - 光钟 中国计量科学研究院(NIM) 量子处 李天初, 方占军 电话: (10) 6429 5811, e-mail: litch@https://www.doczj.com/doc/80326899.html, 摘要: 迄今, 光学波长依赖于传统的光学谐波波长链溯源到铯钟微波频率基准。本文简略介绍中国计量院量子处保存和在研的激光波长标准, 报导我们研制新一代NIM4＃"激光冷却-原子喷泉"微波频率基准铯钟和"飞秒脉冲激光-光学梳状频率"的原理和进展。冷原子喷泉钟将使我国频率基准不确定度进入10-15。飞秒梳状频率使光学波长和微波频率直接准确地联系起来。上述两项课题将改变我国光学波长标准和溯源系统的基本格局, 使得光学波长计量发展到一个新水平。同时, "飞秒梳状频率"与"原子/离子存储光学频率标准"的结合, 将推动"光钟"的发展. 关键词:冷原子喷泉钟; 飞秒光梳; 微波频率基准; 光学波长标准. 1, 稳频激光光学波长标准 －实际复现米定义 1983年, 国际计量大会(CGPM)颁布了新的米定义，将长度单位米定义为光波在一定时间间隔传播的真空距离[1], 并陆续推荐了十二条光辐射波长, 作为光学波长标准[2]。 在CGPM推荐的标准波长中, 利用饱和吸收技术将He-Ne激光频率锁定到127I2的115-5, R(127) 跃迁a i峰的633nm波长[3], 由于其结构简单、使用广泛、准确可靠而成为最常用、最常规的光学波长标准。 中国计量院(NIM)自70年代就开始了激光稳频的研究。目前NIM保存着碘稳频633nm He-Ne激光波长标准, 不确定度为5x10－11(2σ)。我们正在改造更新He-Ne激光543nm 波长标准, 开展碘稳频Nd:YAG激光倍频532nm波长和乙炔稳频半导体激光1542nm 波长标准的研究。通过定期参加国际比对, 检验波长标准准确性, 我们保持着中国光学波长与国际量值一致。 2, 时间/微波频率基准 － NIM4# 铯冷原子喷泉钟 1983年米定义意味着在计量的意义上米已经不再是一个独立定义量, 而是溯源到时间单位--秒。随之, 光学波长也溯源到微波频率基准－铯原子钟。依照1967年CGPM通过的定义, 秒是铯133同位素原子基态两个超精细能级对应辐射的9,192,631,770个周期[4]。秒由于复现准确度高, 传递使用方便而成为国际单位制(SI)七个基本单位中使用最广, 计量意义最重要的基准量. NIM在八十年代建成磁选态铯束时间频率基准－NIM3#铯钟, 不确定度3x10－13[5]。目前, 我们正按照当今国际最先进的原理, 研制NIM4# "激光冷却-铯原子喷泉"钟。
光纤激光频率梳关键技术的研究 作为20世纪最伟大的发明之一,由频率控制的锁模激光所产生的光学频率梳在光频计量、光原子钟与时频传递、精密相干测量等领域具有重要应用。光纤激光频率梳结构简单、成本低且易于维护,是近年来的研究重点。本论文着重于光纤激光频率梳的关键理论和技术。从理论和实验方面对光纤激光频率梳开展了研究,主要内容包括:第一,基于脉冲在光纤色散非线性传输所满足的非线性薛定谔方程(NLSE)和广义非线性薛定谔方程(GNLSE),研究了锁模光纤激光脉冲特性、啁啾脉冲光纤放大技术和高非线性光纤超连续谱的产生技术;基于Master方程微扰理论,研究了重复频率和偏移频率的传递函数;利用固定点模型,分析了光纤激光频率梳的噪声特性和反馈机制,并提出了噪声抑制方法与实现途径;第二,提出了一种基于飞秒光纤激光器的光频率梳设计方案。 设计与研制出脉冲宽度55 fs、重复频率210 MHz的色散管理孤子锁模掺铒光纤激光器,优化设计了啁啾脉冲光纤放大链路,由负色散高非线性光纤产生了频率范围1080～2320 nm的倍频程超连续谱,经f-2f自差拍检测出信噪比达32 dB的载波包络偏移频率;论证了基于P-I电路的PLL的长期稳定的优越性,并基于此设计部分电路构建锁定电子链路;通过将重复频率的4次谐波和载波包络偏移频率锁定到商用铷钟,实现了对光学频率梳的高精度锁定。测量结果表明,1s 计数门控时间下的重复频率和偏移频率标准偏差分别为0.65 mHz和1.76 mHz,100 s采样时间时下的Allan偏差分别为1.74×10-13和1.80×10-11。第三,研究了基于双倍周期锁模光纤激光器的光梳锁定机制和锁定结果。通过优化激光腔内的OFS-980长度,设计了一种仅改变泵浦偏置电流就可实现基本被动锁模和双倍周期锁模之间切换,且两种状态下输出脉冲特性相仿的光纤激光器。 研究表明,双倍周期锁模产生的新梳齿模与原梳齿模强烈相关并具有一致的载波包络偏移频率,采用反馈控制腔长和激光泵浦功率的锁定方式同样适用。此外,仅改变泵浦偏置电流,经同一f-2f自差拍系统和与双倍周期锁模完全相同的锁定电路,还实现了基本锁模运转下的光梳锁定,从而在同一光纤系统实现了两种不同梳齿间隔的相位锁定光梳及其相互之间的切换。以上研究结果对研制实用化的低噪声光纤激光频率梳以满足光频计量、光梳光谱和微波产生等领域的应用需求具有重要的参考价值。
清华考博辅导：清华大学仪器科学与技术考博难度解析及经验分享根据教育部学位与研究生教育发展中心最新公布的第四轮学科评估结果可知，全国共有51所开设仪器科学与技术专业的大学参与了2018-2019法学专业大学排名，其中排名第一的是清华大学，排名第二的是北京航空航天大学，排名第三的是天津大学。 作为清华大学实施国家“211工程”和“985工程”的重点学科，仪器科学与技术一级学科在历次全国学科评估中均名列第一。 下面是启道考博整理的关于清华大学仪器科学与技术考博相关内容。 一、专业介绍 仪器科学与技术专业是有关仪器运行应用的理论研究的工程性学科。是为研究事物变化规律提供信息获取手段，并加以控制的一门学科。本学科以传感技术、电子技术、计算机技术、信息处理技术、显示技术、控制技术为基础，对各种信息进行检测、显示或控制。本学科可以与工业生产、农业生产、医疗仪器、医药化工、电力能源、国防环保、信息通讯、交通运输等多个领域相结合。对人们的生产、生活、高新技术的发展和国民经济建设有重大促进作用。 清华大学仪器科学与技术专业在博士招生方面，划分为10个研究方向： 080400仪器科学与技术 研究方向：01微系统与控制技术；02精密测试与传感技术；03传感器与智能仪器；04精密仪器与测试技术；05微光机电系统及集成技术；06导航仪器与系统控制；07测试计量技术及仪器；08微/纳尺度机电系统和小型化精密仪器；09信息智能存储；10质谱技术及分析方法 此专业实行申请考核制。 二、考试内容 清华大学仪器科学与技术专业博士研究生招生为资格审查加综合考核形式，由笔试+面试构成。其中，综合考核内容为: 该系按照最终成绩由高到低依招生计划按不超过1:3参加综合考核。 综合考核形式及项目：综合面试，每位考生不少于30分钟，满分100分。面试重点考查申请人在本学科攻读博士学位的基本素养、学术能力、学术志趣等。可能会涉及专业英语。 综合考核时间：九月中下旬，具体另行通知。 四、申请材料